Alles zum Thema Stromnetz

Übertragungsnetzbetreiber (kurz ÜNB) betreiben überregionale Stromnetze und transportieren Strom auf der Ebene der Höchstspannung (>220 kV) über längere Distanzen. Sie sind für den sicheren Betrieb, die Instandhaltung und den Ausbau der Stromnetze verantwortlich. Instrumente, um diesen Aufgaben gerecht zu werden sind beispielsweise die Systemdienstleistungen wie die Spannungshaltung, der Versorgungswiederaufbau des Netzes oder die Frequenzhaltung. Das gesamte deutsche Übertragungsnetz ist ca. 35.000 km lang. In dieses wird Strom von Großerzeugern oder aus unterlagerten Netzebenen eingespeist und über die Übertragungsnetze weitergeleitet an die Netze der regionalen Verteilnetzbetreiber (VNB). An den Kopplungsstellen der Übertragungs- und Verteilnetze wird der Strom durch Umspannwerke zu einer niedrigeren Spannung transformiert. Bildlich vorstellen kann man sich die Übertragungsnetze als Stromautobahnen, während die Verteilnetze als Land- oder Kreisstraßen die regionalere Verteilung übernehmen. Nicht nur inländisch, sondern auch über Landesgrenzen hinaus verbinden die ÜNB Stromnetze und arbeiten so gemeinsam am europäischen Verbundnetz.

Die Grundlast ist die konstant benötigte elektrische Leistung in einem Versorgungsgebiet. Sie stellt somit die niedrigste Tagesbelastung des Stromnetzes dar, die nie unterschritten wird. Da in der Regel nachts am wenigsten Strom verbraucht wird, ergibt sich aus diesem Verbrauch die Grundlast. Für den nächtlichen Verbrauch sind Industrieanlagen, Dauerverbraucher in privaten Hauhalten, hier vor allem Elektrogeräte im Stand-by-Modus, und die Straßenbeleuchtung verantwortlich. Der vorhersehbare Mehrbedarf an Strom, der tagsüber zusätzlich zur Grundlast anfällt, ist die Mittellast, während der Höchstverbrauch, der nur wenige Viertelstunden oder Stunden am Tag auftritt, als Spitzenlast bezeichnet wird. Die Grundlast ist dabei keine festgeschriebene Größe, sondern kann von Jahr zu Jahr, Jahreszeit zu Jahreszeit und Tag zu Tag schwanken.

Stromverbrauch wird in der Energiewirtschaft oft als "Last" bezeichnet. Unter Lastmanagement versteht man eine aktive Steuerung des Stromverbrauchs („Demand Side Management“). Infolgedessen handelt es sich gleichermaßen um eine beabsichtigte Steuerung der Stromnachfrage, die oftmals auf finanzielle Kapazitätssignale seitens der Stromangebotsseite reagiert. Das Lastmanagement ist ein wichtiger Bestandteil des intelligenten Stromnetzes („Smart Grid“). Vorhandene Infrastruktur wird diesbezüglich mit intelligenten Informations- und Steuerungstechniken ausgestattet. Es geht also um die Gesamtheit aktiver und nachfrageseitiger Laststeuerungsmaßnahmen und die dadurch entstehenden Nutzeneffekte. Es wird zwischen lastverschiebenden, lastreduktiven, lastflexibilisierten und lastexpansiven Steuerungsmaßnahmen differenziert. Im Folgenden werden die Lastverschiebung und die Lastreduktion bzw. der Lastabwurf näher erläutert.

Ein Virtuelles Kraftwerk ist ein Zusammenschluss von dezentralen Einheiten im Stromnetz, die über ein gemeinsames Leitsystem koordiniert werden. Die Einheiten können Stromproduzenten wie Biogas- Windkraft-, Photovoltaik- KWK- oder Wasserkraftanlagen, Stromverbraucher, Stromspeicher und Power-to-X-Anlagen (Power- to-Gas, Power-to-Heat) sein. Zweck des Virtuellen Kraftwerks ist die gemeinsame Vermarktung von Strom und Flexibilität aus dem Schwarm der aggregierten Anlagen. Jeder dezentral produzierende, speichernde oder verbrauchende Akteur am Strommarkt kann Teil eines Virtuellen Kraftwerks werden.

Die Führung des Schwarms aus einzelnen Einheiten übernimmt ein zentrales Leitsystem, das mittels eines speziellen Algorithmus nicht nur die einzelnen Anlagen im Virtuellen Kraftwerk koordiniert, sondern auch, wie ein einzelnes Großkraftwerk, auf Netzzustände und Regelenergieabrufbefehle durch Übertragungsnetzbetreiber reagiert. In Verbindung mit dem Stromhandel ist das Virtuelle Kraftwerk zudem in der Lage, schnell und effizient auf Preissignale aus den Strommärkten zu reagieren und seine Fahrweise entsprechend anzupassen.

Es ist Freitag, der 14. August. Ein extrem heißer und trockener Tag in Kalifornien und der Westküste der USA. Und etwa 400.000 Menschen sind ohne Strom, da der unabhängige Netzbetreiber, CAISO (California Independent System Operator), gezwungen war in seinem Versorgungsgebiet den Strom abzustellen.

Welche Auswirkungen hat die im Rahmen des Netzausbaubeschleunigungsgesetzes (NABEG) vorgesehene Einführung des „Redispatch 2.0“ für Anlagen der Erneuerbaren Energien? In einem Gespräch erläutert unser Kollege Tobias Nitze, Project Manager im Business Development, die anstehenden Änderungen.

Am 22. Juni 2020 schrammte Polen sehr nah an landesweiten Stromausfällen vorbei: Dem polnischen Stromnetz fehlten als Spitzenwert rund 13 Gigawatt an Strom. Die Regelenergiepreise erreichten Rekordniveau – das System kam an seine Grenzen.

Unsere neue Blogserie berichtet von den Strommärkten der Welt: Den Anfang machen Alexander Krautz und Tobias Romberg mit einem Interview zu ihrer Reise nach Japan.