Verfahren zur Bewertung der Einsatzpotenziale regelbarer Ortsnetztransformatoren in Niederspannungsverteilungsnetzen

Beschreibung

Im Kontext globaler wie nationaler Klimaschutzbemühungen hat die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien einen enormen Bedeutungszuwachs erfahren. Seit Inkrafttreten des „Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien“ im Jahr 2000 ist durch die darin beschlossenen Maßnahmen ein starker Zuwachs von Erzeugungsanlagen kleiner Leistung mit Anschluss an das öffentliche Stromversorgungsnetz zu verzeichnen – mehrheitlich Photovoltaikanlagen am Niederspannungsnetz. Es resultiert eine Vielzahl notwendiger Netzverstärkungsmaßnahmen mit hohen Kosten. Technologische Alternativen zum „konventionellen“ Netzausbau können deutlich zur Senkung dieser Kosten beitragen. Unter diesen Technologieoptionen weisen regelbare Ortsnetztransformatoren (RONT) als Einzeltechnologie die höchsten Einsparpotenziale auf. Jedoch erfolgt ihr Einsatz in der Praxis mangels entsprechender Planungsgrundsätze zögerlich – mit der Folge verschenkter Einsparpotenziale beim Netzausbau. Mit dem Ziel der Herleitung von Planungsgrundsätzen für den Einsatz regelbarer Ortsnetztransformatoren wird in dieser Arbeit ein mehrschrittiges Verfahren entwickelt. Die Analyse technologischer Eigenschaften von neuen Technologieoptionen (RONT, Blindleistungsmanagement etc.) sowie der normativen und technischen Betriebsbedingungen führt zur Definition des Integrationspotenzials als technische Bewertungsgröße für den Nutzen der Technologieoptionen. Analog wird das Beeinflussungsrisiko als Bewertungsgröße für die Kombinationsmöglichkeiten verschiedenartiger Technologieoptionen entwickelt. Mittels varianzbasierter Sensitivitätsanalyse wird gezeigt, dass nur wenige Parameter der Netzstruktur bzw. der eingesetzten Betriebsmittel maßgeblichen Einfluss auf das Integrationspotenzial eines Netzes mit regelbarem Ortsnetztransformator für Photovoltaikanlagen haben. Anhand synthetisch generierter Netzmodelle – repräsentativ für die Gesamtheit möglicher Niederspannungsverteilungsnetze in Deutschland – werden sodann die verschiedenen Bewertungsgrößen in Abhängigkeit der relevanten Parameter ermittelt. Die Ergebnisse bestätigen bisherige Analysen bzgl. technischer Vorteile des RONT in einem erheblichen Anteil möglicher Netzstrukturen. Das Integrationspotenzial für Photovoltaikanlagen kann deutlich gesteigert werden, in Extremfällen um mehr als das fünffache. Die Darstellung der Ergebnisse für allemöglichen Netzstrukturen in Abhängigkeit von nur drei relevanten Parametern ermöglicht deren Übertragung in die Praxis als Planungshilfe für den Einsatz regelbarer Ortsnetztransformatoren.

Autor*in

Claas Matrose

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Niederspannungsverteilungsnetze Stromversorgung erneuerbare Energien

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