Beschreibung

Im Zuge der Energiewende sehen sich die deutschen und europäischen Stromnetze mit signifikanten Herausforderungen konfrontiert, die insbesondere auf den verstärkten Transport von Strom aus erneuerbaren Energiequellen, auf den Rückbau gesicherter Kraftwerksreserven sowie auf die Integration neuer Stromverbraucher in das Energiesystem zurückzuführen sind. Das Forschungsprojekt fokussierte sich insbesondere auf die Erforschung und Weiterentwicklung des Konzepts eines hybriden Netzboosters. Das Konzept kombiniert Batteriespeicher und Gasturbinen, um die Auslastung und Stabilität des Stromnetzes zu erhöhen. Netzbooster stellen bei Fehlern im Übertragungsnetz schnell Energie bereit, um Überlastungen zu vermeiden. Die Weiterentwicklung zum hybriden Netzbooster optimiert die Dimensionierung und den Einsatz der Systemkomponenten, um Speicherkosten zu reduzieren und zusätzliche Erlöspotenziale zu erschließen. Das Hybridkonzept integriert einen Batteriespeicher mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit sowie eine Gasturbine, die auch mit Wasserstoff betrieben werden kann, und optional einen Elektrolyseur und Gasspeicher zur Erhöhung der Resilienz des Systems. Im Rahmen des Forschungsprojekts wurde ein Netzlabor errichtet, um die technischen Komponenten unter realistischen Bedingungen zu testen. Im Zuge dessen wurde ein Konzept entwickelt, das diverse Anforderungen für die Steuerung einer hybriden Netzboosteranlage definiert. Darüber hinaus wurde ein detailliertes und skalierbares Modellierungsframework für einen hybriden Netzbooster erstellt. Eine Studie zur Netzdienlichkeit analysierte den potenziellen Einsatz des Netzboosters in verschiedenen Netzausbaustufen. Im Projekt wurden zudem Werkzeuge entwickelt, die zur Optimierung der Bereitstellung von Regelreserve durch einen hybriden Netzbooster sowie zur optimierten Auslegung der Systemkomponenten beitragen. Unterschiedliche Umsetzungskonzepte wurden durch den Vergleich der Erlöspotenziale mit den Projektumsetzungskosten bewertet.