Beschreibung

Kurzfassung:

Der zunehmende Anteil an regenerativem Strom kann zu Netzschwankungen und insbesondere zum Spannungs-/ und Frequenzabfall im Netz führen. Dies ist die Vorstufe zum Blackout. Deshalb müssen solche Schwankungen im Netz unbedingt verhindert werden – bevorzugt in den großen Umspannwerken. Im Projekt wird herfür ein System aus Batterie und wasserstoffbetriebener Gasturbine entwickelt. Die Batterie kann unmittelbar durch Stromabgabe das Netz stabilisieren – jedoch nur für Sekunden oder wenige Minuten. In dieser Zeit fährt eine Gasturbine hoch, die dann die weitere Netzstabilisierung im Minuten- bis Stundebereich übernimmt. Durch den Betrieb der Gasturbine mit Wasserstoff entstehen keine CO₂-Emissionen. Der Wasserstoff soll vor Ort mittels Wasserelektrolyse produziert und in Drucktanks bevorratet werden.

Herausforderung:

Im Zuge der Energiewende stehen die deutschen und europäischen Stromnetze vor großen Herausforderungen, insbesondere durch den vermehrten Transport erneuerbar erzeugten Stroms durch die Übertragungsnetze.

Der angestrebte Markthochlauf einer Wasserstoffindustrie und die damit verbundene Errichtung von Elektrolysekapazitäten, auch in Baden-Württemberg, verstärkt diese Entwicklung weiter, eignet sich auf der anderen Seite jedoch auch, um im Rahmen eines netzdienlichen Einsatzes die Systemstabilität zu erhöhen und somit eine positive Wirkkraft auf den Wirtschaftsstandort Baden-Württemberg zu entfalten.

Projektziel:

Im Rahmen des Projektes „HydrogREenBoost“, wird insbesondere das Konzept eines hybriden Netzboosters weiterverfolgt und erforscht. Durch die Kopplung des innovativen, netztechnischen Betriebsmittels Netzbooster (Batterie zur kurativen Systemführung), mit H₂-Technologien (Elektrolyseur, Verdichtereinheit, H₂-Speicher, H₂-Turbine) kann eine Höherauslastung der vorhandenen Netze erreicht, die Akzeptanz und Leistungsfähigkeit der pilotierten Netzboostertechnologie erhöht und zum anderen ein Konzept zur Integration von H₂-Technologien in das Gesamtenergiesystem erarbeitet werden.

Vorgehensweise:

Zum einen soll im Rahmen einer kleinskaligen Demonstrationsanlage, im Sinne eines „erlebbaren“ Netzlabors, die optimale technischen Zusammenwirkung verschiedener Anlagen zur Darstellung einer netzdienlichen Fahrweise erprobt werden. Zum anderen erfolgt eine gezielte Identifikation und Optimierung von Möglichkeiten eines netzdienlichen Einsatzes der H₂-Technologie im Gesamtenergiesystem, mit Fokus auf Standorte in Baden-Württemberg. Das Projekt mündet in ein Umsetzungskonzept für einen konkreten, großskaligen H₂-Anwendungsfall, welcher systemdienlich im Übertragungsnetz der TransnetBW eingesetzt wird.

Flankiert wird das Projekt durch die strukturelle Verzahnung zwischen Wissenschaft und Wirtschaft durch ein eigens für dieses Projekt eingeführtes Doktorandenprogramm.

Verwertung:

Somit legt die Förderung im Zuge des „Zukunftsprogramm Wasserstoff Baden-Württemberg“ nicht nur den Grundstein für die Erhöhung der Systemstabilität durch den netzdienlichen Einsatz von H₂-Technologien in Baden-Württemberg, sondern leistet ebenso einen aktiven Beitrag zur Schaffung der Voraussetzungen für die Umsetzung einer großtechnischen H₂‑Anlage im Südwesten Deutschlands.