Versorgungszuverlässigkeit, Spannungsqualität und Kommerzielle Qualität soll über eine bessere Stromkurvenformel präzise eingeschätzen werden

Oberschwingungen bei der Windstromspannung sind ein echtes Problem für die deutsche Windkraftbranche. Noch sucht die Windbranche nach einer besseren Stromformel, um die von der Sinuskurve abweichenden Einspeisestörungen bei Windanlagen und Windparks genau einschätzen zu können. Fachleute der Windenergiewirtschaft hatten die Stromkurvenformel ursprünglich schon für diesen Sommer erwartet – jetzt soll eine Messkampagne helfen.

Eine vom Land Schleswig-Holstein geförderte Stromkurven-Messkampagne könnte helfen, die Einspeisequalität von Windstrom künftig vor Netzanschlüssen präzise einzuschätzen. Binnen eines halben Jahres könnte dann daraus eine Formel abgeleitet werden, die so genannte Oberschwingungen zu berechnen. Das Phänomen ist für manche Stromabnehmer schädlich und entsteht bei der Taktung der Sinuskurven in den Umrichtern der Windanlagen. Seit 2009 verbietet eine Verordnung zu so genannten Systemdienstleistungen (SDL) die Einspeisung bei deutlichen Blindleistungen, denn diese Oberschwingungen belasten die Leitungen ohne die entsprechende Leistung zu liefern. Allerdings lieferten die bisherigen Vorabberechnungen meist unrealistisch hohe Werte und ließen Windparks reihenweise durchfallen. Mit 96.000 Euro finanziert das Bundesland nun Oberschwingungs-Messungen an den Netzanschlüssen von bis zu sechs neu installierten und bereits einspeisenden Windparks zur Hälfte. Die andere Hälfte trägt das mit den Messungen beauftragte Gutachterbüro M.O.E aus Meldorf.

“Anfangs scheiterte sogar jeder zweite Windpark bei den Oberschwingungsprognosen an den vorgegebenen Werten”, beziffert M.O.E-Geschäftsführer Jochen Möller das Problem. Und er schätzt “Seit April fallen immer noch rund 20 Prozent erstmal durch.” Von 170 bislang durch M.O.E für die SDL-fähige Einspeisung geprüften Windparks liege allerdings erst für 62 davon ein vorläufiges Gutachterergebnis vor, und nur zwei davon seien durchgefallen.

In einer Eilentscheidung hatten die im Energieversorgerverband BDEW zusammengeschlossenen Netzbetreiber noch im März vorläufige Regelungen für die verbandseigene BDEW-Mittelspannungsrichtlinie beschlossen. Auf diese Richtlinie verweist die im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) verankerte SDL-Verordnung nämlich – und sie erlaubt seit 1. April bei den Oberschwingungen gewisse Abweichungen einer begrenzten Anzahl von Werten. Windparks mit prognostizierten Werten oberhalb dieser Limits dürfen nun zwar anders als von der ursprünglichen SDL-Verordnung vorgesehen doch ans Netz – und sie erhalten von den Netzbetreibern zugleich die oberhalb der Strommarktpreise liegenden EEG-Vergütungssätze Allerdings müssen die Windparkbetreiber danach noch die Oberschwingungen am Einspeisepunkt des Netzes mit eigenen Messungen prüfen. Liegen sie tatsächlich zu hoch, fallen die Turbinen durch und dürfen nicht einspeisen. Das von den Branchenteilnehmern bislang anerkannte Gremium für die Entwicklung von SDL-Zertifizierungen FGW muss nun eine neue Formel entwickeln, die Oberschwingungen geplanter Windparks vorab viel präziser vorberechnen kann als bisher.

Auf Daten aus bisherigen Nachmessungen von Oberschwingungen können die Formelberechner allerdings nicht zurückgreifen, weil Netz- und Windparkbetreiber sie nicht veröffentlichen wollen. Das von Schleswig-Holstein nun geförderte Messprogramm soll diese Datenbasis zusammenstellen helfen.

Strom ist nicht gleich Strom, die Qualität entscheidet!

Spricht man bei der Versorgung mit elektrischer Energie von Qualität, so können damit die Kriterien Versorgungszuverlässigkeit, Spannungsqualität und Kommerzielle Qualität gemeint sein.

In den drei Bereichen Versorgungszuverlässigkeit, Spannungsqualität und Kommerzielle Qualität werden von der Vereinigung der europäischen Regulatoren (CEER) im 4. Benchmarking Report über die Qualität der Elektrizitätsversorgung 2008 Vergleiche zwischen den Ländern der Europäischen Union publiziert.

Versorgungszuverlässigkeit:

Die Versorgungszuverlässigkeit wird über die mittlere Häufigkeit und Dauer von Versorgungsunterbrechungen von Kunden gemessen. Die Bewertung liefert eine Reihe von Zuverlässigkeitskennzahlen, die sogenannten Ausfallsindices. Derzeit gibt es auf europäischer Ebene die Bestrebung diese Indices in einer neuen Europanorm zu vereinheitlichen. Damit soll die europaweite Vergleichbarkeit der Versorgungssituation gewährleistet werden, denn für viele Industriezweige ist die Versorgungszuverlässigkeit ein wesentlicher Parameter für die Standortwahl.

Spannungsqualität:

Die Spannungsqualität beschreibt die technischen Merkmale der gelieferten Spannung. Sie ist ein Maß für die Verwendbarkeit der gelieferten elektrischen Energie und damit wesentlich für das Funktionieren der Geräte auf Kundenebene. Die wesentlichen Parameter der Spannungsqualität sind in der Europanorm EN 50160 definiert und beschreiben die Abweichung der Spannung von ihrer idealen Sinusform. Computer, Fernsehgeräte, Haushaltsgeräte aber auch im Besonderen industrielle Steuer- und Regelgeräte funktionieren nur dann einwandfrei, wenn die Spannungsqualität sinusförmig ist.

Kommerzielle Qualität:

Die Kommerzielle Qualität ist derzeit noch nicht umfassend definiert. Sie beinhaltet die Dienstleistungen des Verteilnetzbetreibers gegenüber seinem Kunden.

Netzqualität:

Die Netzqualität ist ein guter Indikator für den tatsächlichen Zustand der Netze. Es sollte daher an dieser Stelle nochmals hingewiesen werden, wie wichtig es vor allem im liberalisierten Markt ist, dass dem Netzbetreiber die Kosten für Instandhaltung und Ausbau der Netze auch voll anerkannt werden. Denn nur so kann er die gewohnte Netzqualität auch in Zukunft dauerhaft aufrecht erhalten.

Hermann Betken

Quellen: u.a. Erneuerbareenergien, Gutachterbüro M.O.E

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