Forschungsverbundvorhaben "UMZUG" - Netzstabilität durch Momentanreserve bei stromrichterdominierten Netzen – der Umbruch zwischen stromrichter- und generatorbasiertem Elektroenergiesystemen; Teilvorhaben: Ertüchtigung von Batteriespeichern und PV-Speicher-Kombikraftwerken mittels virtueller Synchronmaschinen

Abstract

Erneuerbare Energien sind von zentraler Bedeutung für Klimaschutz und Versorgungssicherheit. Daher ist der Ausbau dieser ein vorrangiges Ziel der Bundesregierung. Der Einsatz von erneuerbaren Energien bringt jedoch Herausforderungen mit sich. Unter diesen Herausforderungen ist die kurzfristige Stabilisierung der Netzfrequenz, die zurzeit als sogenannte Momentanreserve automatisch durch Generatoren aus konventionellen Kraftwerken bereitgestellt wird. In einem sich wandelnden elektrischen Energiesystem, das perspektivisch wenig konventionelle Kraftwerke und viele erneuerbaren Energien enthält, müssen daher andere Lösungen zur Stabilisierung des Netztes entwickelt werden. Als vielversprechende Möglichkeit wird dabei die Erbringung von Momentanreserve durch Stromrichter von Batteriespeichern gesehen. Im Projekt „UMZUG“ wurde daher erarbeitet, welches Potenzial der Einsatz von Batteriespeichern für die Erbringung von Momentanreserve hat. RWE arbeitete hierbei zusammen mit den Verbundpartnern TU Dresden, OVGU, GE, Skeleton und 50 Hertz an innovativen Konzepten. Innerhalb des Projekts konnten viele Herausforderungen identifiziert und Lösungskonzepte für die Erbringung von Momentanreserve durch Batteriespeichers erarbeitet werden. Insgesamt erweisen sich Batteriespeicher auf Basis der durchgeführten Analysen als gute technische Option, einen Beitrag zur Erbringung von Momentanreserve zu leisten. Die gewonnenen Erkenntnisse verkürzen die Realisierung und reduzieren das Risiko für großskalige Pilotanlagen. Das Projekt lieferte so einen Beitrag, um die Herausforderungen in der Transformation vom generatordominierten hin zum stromrichterdominierten Elektroenergiesystem zu bewältigen. Datei-Upload durch TIB Renewable energies are of central importance for climate protection and security of supply. Therefore, the expansion of this is a priority goal of the Federal Government. However, the use of renewable energies brings challenges. Among these challenges is the short-term stabilization of the grid frequency, which is currently automatically provided by generators from conventional power plants as a so-called instantaneous reserve. In a changing electrical energy system that will contain few conventional power plants and many renewable energies in the future, other solutions must therefore be developed to stabilize the grid. The provision of instantaneous reserve by converters of battery storage systems is seen as a promising possibility. The "UMZUG" project therefore worked out the potential of the use of battery storage systems for the provision of instantaneous reserves. RWE worked on innovative concepts together with the project partners TU Dresden, OVGU, GE, Skeleton and 50 Hertz. Within the project, many challenges were identified and solution concepts for the provision of instantaneous reserve by battery storage systems were developed. Overall, based on the analyses carried out, battery storage systems prove to be a good technical option for contributing to the provision of instantaneous reserves. The knowledge gained shortens the implementation and reduces the risk for large-scale pilot plants. In this way, the project made a contribution to overcoming the challenges of the transformation from a generator-dominated to a converter-dominated electrical energy system.