Berekeningen van het onderzoeksproject van het Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) tonen aan, dat in de toekomst de stabiliteit van het netwerk blijft gewaarborgd binnen een intelligent energiesysteem met 100% hernieuwbare energiebronnen.
Al een aantal jaren geleden werd met de eerste gecombineerde energiecentrale aangetoond, dat de hernieuwbare energiebronnen over een paar decennia volledig in de behoefte van Duitsland kunnen voorzien.
De resultaten van het vervolgproject Kombikraftwerk 2 geven nu aan, dat ook de stabiliteit van het netwerk bij een volledige hernieuwbare energievoorziening veilig gesteld kan worden, als het systeem technisch en regeltechnisch dienovereenkomstig wordt doorontwikkeld.
Project Kombikraftwerk 2
De projectpartners van het in Berlijn hebben nu de eerste resultaten van hun driejarig werk in het openbaar gepresenteerd. Tijdens een life uitgezonden praktijktest, waarbij een aantal windparken, biogas- en zonnecel installaties aan elkaar gekoppeld werden tot een combinatiecentrale met een gezamenlijk vermogen van meer dan 80 MW toonde aan, hoe een combinatie van hernieuwbare energie-installaties op dit moment al geregeld vermogen beschikbaar hebben en op deze manier een belangrijke bijdrage kunnen leveren aan de stabiliteit van de energievoorziening.
Op basis van een zelf ontwikkeld ruimtelijk toekomstscenario met een hoge resolutie hebben de partners uit wetenschap en industrie bovendien aangetoond, dat de stabiliteit van het netwerk in een aangepast energieverzorgingssysteem met 100% hernieuwbare energiebronnen kan worden gewaarborgd.
“Als in de toekomst hernieuwbare energie in combi energiecentrales nog aan elkaar worden gekoppeld en aangestuurd worden, zouden ze samen met energie opslag op elk moment de behoefte kunnen afdekken en kunnen zorgen voor stabiele frequentie en spanning in het netwerk”, beweert dr. Kurt Rohrig, adjunct directeur bij het Fraunhofer IWES.
In het huidige Kombikraftwerk 2 worden echte hernieuwbare energie-installaties centraal vanuit één controlekamer aangestuurd. Met behulp van continu online vermogensmetingen en een nauwkeurige weersvoorspelling zouden de te verwachten vermogens in de aanstaande minuten en uren nauwkeurig kunnen worden ingeschat en daarmee de overeenkomstige reserves voor het benutten voor de regelenergie kunnen worden ingecalculeerd.
Regelvermogen
De praktijktesten demonstreerden dat onder werkelijke omstandigheden. Nadat eerst een afgesproken signaal werd afgegeven, dat de hoogste eisen stelt aan de snelheid en nauwkeurigheid van de aanvoer, moesten de installaties zich aan het eind van de praktijktest aanpassen aan een reëel signaal en overeenkomstig de huidige frequentie situatie regelvermogen voor het netwerk beschikbaar stellen.
“Onze test heeft niet alleen aangetoond, dat de hernieuwbare energie kan voldoen aan de noodzakelijke eisen voor beschikbaar stellen van regelvermogen, maar dat deze met een reactietijd van enkele seconden ook beduidend sneller reageren dan conventionele centrales”, aldus een verheugde Kaspar Knorr, projectleider van het Kombikraftwerk 2.
“Om te zorgen, dat de beheerders van hernieuwbare energie hun systeem verantwoordelijkheid beter kunnen nakomen moeten ze ook kunnen deelnemen aan de regeling voor de energiemarkt. De randvoorwaarden moeten daarvoor wel dienovereenkomstig worden aangepast”, aldus Knorr.
Animatie van 100% hernieuwbare energie-opwekking, verbruik en transport bij verschillende weersituaties in de zomer
Als aanvulling op de praktijktest zorgden de wetenschappers voor een model met een zeer hoge resolutie van een 100% scenario, dat met de zeer nauwkeurige weergegevens van een referentiejaar werd doorgenomen. Op die manier konden nauwkeurige inzichten worden verkregen in de ruimtelijke gevolgen van de energie opwekking en -transport op elk uur van het jaar en de daarvoor noodzakelijke systeemvereisten konden worden vastgesteld.
De complexe berekeningen, die als een video-opname zijn te zien op de website www.kombikraftwerk.de tonen aan, dat de huidige hoge graad van veiligheid in de Duitse energie netwerk over een aantal decennia ook op basis van zuivere hernieuwbare energiebronnen kan worden bereikt. “De moderne technologieën maken in ruime mate speelruimte mogelijk bij een zinvolle aanpassing van de randvoorwaarden voor de markt- en systeem integratie”, aldus de samenvatting van de resultaten door Knorr. Bij een goed uitgevoerde energie omvorming lonkt een zuivere en stabiele energievoorziening”.
Achtergrond
Het driejarig project ‘Kombikraftwerk 2’ onderzoekt, hoe een regeneratief energiesysteem zou kunnen functioneren en welke behoeften er ontstaan aan systeemservice. Tegelijkertijd werden de mogelijkheden onderzocht om hernieuwbare energie-installaties geschikt te maken voor de netstabiliteit en werden de oplossingsprocessen met de hulp van echte installaties onderzocht.
De partners van het consortium zijn: Cube Engineering GmbH, Deutscher Wetterdienst, Enercon GmbH, Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES), Ökobit GmbH, Fachgebiet Elektrische Energieversorgung der Leibniz Universität Hannover, Siemens AG, SMA Solar Technology AG, SolarWorld AG en de Agentur für Erneuerbare Energien.
Het project wordt door het ministerie van milieu gefinancierd en borduurt voort op het al in 2007 begonnen project Kombikraftwerk 1, waarbij onder andere de haalbaarheid van een volledig op regeneratieve bronnen opgebouwde energievoorziening werd gedemonstreerd.
