SMART GRIDS: INTELLIGENTE ELEKTRISCHE
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FRAUNHOFER-ANWENDUNGSZENTRUM SYSTEMTECHNIK AST SMART GRIDS: INTELLIGENTE ELEKTRISCHE ENERGIEVERSORUNGSSYSTEME den freien Energiehandel für alle MarktteilFraunhofer-Anwendungszentrum Die Herausforderung Systemtechnik AST nehmer darstellen, stark fluktuierende und nur schlecht prognostizierbare regenerative Elektrische Energieversorgungssysteme Einspeisungen aufnehmen und bei Am Vogelherd 50 sind historisch gewachsen und hinsichtlich höchstmöglicher Belastung ein hohes Maß 98693 Ilmenau der Anforderungen aus Erzeugung und an Zuverlässigkeit aufweisen, so dass Black- Verbrauch über Jahrzehnte optimiert outs idealerweise erst gar nicht entstehen. worden. Der „traditionelle“ Energiefluss von Großkraftwerken, die nahe an Lösung Primärenergiequellen gebaut wurden, zu Ansprechpartner Endverbrauchern unterschiedlichster Durch den Einsatz moderner Informations- Größe dominierte die topologische und Kommunikationstechnologien im Ausprägung der Netze und die infor- Rahmen einer durchgängigen Applikations- Dr.-Ing. Peter Bretschneider mationstechnische Anbindung für die architektur, verknüpft mit modernen schnell Telefon +49 3677 461-102 Betriebsführung. regelbaren Betriebsmittelkomponenten, beispielsweise unter Einsatz leistungs- [email protected] www.iosb-ast.fraunhofer.de Die in den letzten Jahren vollzogene elektronischer Systeme, werden elektrische Marktöffnung für Elektrizität und die stetig Energieversorgungssysteme „intelligent“. wachsende Anzahl dezentraler Einspei- Diese Intelligenz umfasst alle Bereiche sungen haben das Anforderungsprofil für der elektrischen Energieversorgung und elektrische Energieversorgungssysteme kann an den nachfolgenden Beispielen grundsätzlich verändert. So muss beispiels- verdeutlicht werden. weise das elektrische Energieversorgungssystem eine möglichst flexible Plattform für 2 1 Beispiele In Privathaushalten sind intelligente Zählereinrichtungen installiert, die über In Übertragungs- und Verteilungsnetzen sind schnelle Netzregler installiert. Eine Dezentral und zentral angeordnete Speicher werden koordiniert bewirtschaftet. eine benutzerfreundliche Schnittstelle informationstechnische Vernetzung er- Dadurch erfolgt eine Vergleichmäßigung die aktuelle Verbrauchshistorie und laubt eine koordinierte Betriebsführung. der Belastung der elektrischen Infra- verursachten Kosten darstellen. Mit So ist es möglich, bestehende elektrische struktur und eine optimale „Pufferung“ Mehrtarifen ausgestattet, können Anlagen optimal auszunutzen, Netzeng- der fluktuierenden Einspeisungen aus Verbraucher durch den Endkunden oder pässe abzumildern und die fluktuierend regenerativen Energieumwandlungsan- sogar automatisch gesteuert werden, eingespeiste Energie möglichst effizient lagen. dass die Energiekosten minimiert, und zu transportieren und zu verteilen. die Netzeffizienz maximiert werden. In Verteilungsnetzen arbeiten viele Die intelligente Vernetzung aller Betriebsmittel erlaubt eine automatische Kleinsterzeuger so zusammen, als wären Netzrekonfiguration im Falle von sie ein Großkraftwerk. Dieses virtuelle Störungen, die dann das Gesamtsystem Kraftwerk ermöglicht einen ökonomisch weniger beeinflussen. Das Energieversor- und ökologisch optimalen Betrieb gungssystem wird quasi „selbstheilend“ parallel zu konventionellen und das Risiko von Großstörungen Erzeugungseinheiten mit großen minimiert. installierten Leistungen. Die durchgängige Applikation von Sensorik an elektrischen Betriebsmitteln in allen Ebenen der elektrischen Energieversorgung eröffnet Möglichkeiten der dynamischen Betriebsmittelbemessung und zustandsorientierten Instandhaltung.
