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Netzausbaureduzierung durch Speichereinsatz im Verteilnetz am Beispiel Netzverstärkung Ostalbkreis

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Rudion, K.; Hoffmann, M.

2019

Projektbericht - Abschlussbericht

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Beschreibung

Das Projekt NEOS ist unterteilt in Teilprojekt A, bei dem es um die technische und

wirtschaftliche Untersuchung des Speichereinsatzes im Verteilnetz geht und in Teilprojekt B, in dem die kommunikationswissenschaftliche Begleitforschung im Vordergrund stand sowie regulatorische Aspekte.

 

Die technische Untersuchung des Teilprojektes A beinhaltete zunächst eine Modellierung des Hochspannungsnetzes der Untersuchungsregion Ostalbkreis in einer zeitreihenbasierten Simulationsumgebung. Anschließend wurde anhand eines entwickelten Dimensionierungsalgorithmus der Betrieb der Speicher im Netz, deren Dimensionierung und Positionierung zur Verhinderung von Engpässen und zur Einhaltung des (n-1)-Kriteriums im Netz optimiert.

 

Auf Basis der ermittelten Dimensionierung und der Betriebsdaten der Speicher sowie der ermittelten abgeregelten Energiemenge wurden die Gesamtkosten des vorgeschlagenen Lösungsansatzes untersucht und den Kosten für einen alleinigen Netzausbau gegenübergestellt. Des Weiteren wurde die Teilnahme der Speicher am Strommarkt simuliert. Hierbei sollte anhand der Speicher zu den Zeitpunkten, in denen keine Engpässe im Verteilnetz prognostiziert sind, mit dem Strom gehandelt werden, damit die Gesamtkosten des Lösungsansatzes reduziert werden können.

 

Die Ergebnisse der technischen Untersuchung haben erwiesen, dass der Einsatz von Speichersystemen in Kombination mit dynamischer Spitzenkappung zur Vermeidung von Netzengpässen als Alternative zum Netzausbau aus technischer Sicht möglich ist. Allerdings ist dieser Lösungsansatz mit großen Dimensionierungen der Speicher verbunden. Die ökonomische Untersuchung hat darüber hinaus ergeben, dass ein solcher Ansatz das 4 bis 8-fache der Netzausbaukosten betragen würde. Die Teilnahme der Speicher am Stromhandel könnte im optimistischsten Fall bis zu einem Drittel der Gesamtkosten einsparen.

 

In einem nächsten Schritt wurde der Einsatz von dezentral verteilten Speichersystemen im untergelagerten Mittelspannungsnetz untersucht und daraus mögliche Synergieeffekte zwischen Hochspannungs- und Mittelspannungsnetz abgeleitet. Abschließend wurde eine Planungsgrundlage für den Speichereinsatz zur Vermeidung von Engpässen im Stromnetz entwickelt. Im Zuge der Energiewende könnte die Nutzung von Speichersystemen zukünftig eine vielversprechende Maßnahme zur Netzertüchtigung und Vermeidung von Netzengpässen werden. Das wird unter anderem abhängig von der Entwicklung der regulatorischen Rahmenbedingungen sowie vor allem von der zukünftigen Entwicklung der kapazitätsspezifischen Investitionskosten von Speichersystemen sein. Das Projekt NEOS wurde im Rahmen des Teilprojektes B während der gesamten Laufzeit kommunikationswissenschaftlich begleitet. Maßgebliches Instrument in diesem Zusammenhang waren zwei heterogene Kommunikationsgruppen, die zu den technischen, wirtschaftlichen und regulatorischen Ergebnissen Feedback gaben und Multiplikatorenfunktion übernahmen