Lektion 7 von 7

Netzintegrationsherausforderungen

Diese letzte Lektion bringt den gesamten Track zusammen. Jede bisher behandelte Technologie — Solar, Wind, Wechselrichter, Speicherung, disponierbare Erneuerbare — existiert zum Teil, um die Integrationsherausforderungen zu lösen, die diese Lektion direkt beschreibt.

Die "Duck Curve" (Entenkurve): ein konkretes Beispiel

In Netzen mit viel Solar sinkt die Nettonachfrage — die Nachfrage, die andere Erzeugung tatsächlich decken muss, nach Abzug des Solarertrags — mitten am Tag stark ab und steigt dann am frühen Abend steil an, wenn die Sonne untergeht und die Menschen nach Hause zurückkehren. Über einen Tag aufgetragen, ähnelt diese Form bekanntermaßen einer Ente: ein flacher Rücken (Morgen), ein tiefer Bauch (Mittags-Solar), und ein steiler Hals (der Abendanstieg). Dieser steile Abendanstieg ist die praktische Herausforderung: Er verlangt, dass andere Erzeugung (oder Speicherung oder Demand Response) jeden einzelnen Tag, genau dann, wenn Solar verschwindet, sehr schnell ihre Leistung erhöht.

Abregelung

Abregelung bedeutet, erneuerbaren Ertrag bewusst unter das zu senken, was die Ressource tatsächlich liefern könnte — zum Beispiel einem Windpark zu sagen, weniger zu erzeugen, als der Wind erlauben würde. Das klingt verschwenderisch, und in gewissem Sinne ist es das auch, aber es geschieht aus realen betrieblichen Gründen: Übertragungsleitungen aus einer windigen Region könnten zu klein sein, um die gesamte verfügbare Leistung zu transportieren, oder es könnte schlicht mehr Erzeugung verfügbar sein als Nachfrage in diesem Moment, ohne eine wirtschaftliche Möglichkeit, den Überschuss zu speichern oder zu exportieren.

Kapazitätswert: Nicht jedes Megawatt zählt gleich

Typenschildleistung (Nennkapazität)

Die bemessene Maximalleistung eines Kraftwerks — die Zahl auf seinem Typenschild, weitgehend unabhängig davon, wann oder wie zuverlässig es diesen Ertrag tatsächlich liefern kann.

Kapazitätswert (Kapazitätskredit)

Der Anteil der Typenschildleistung, mit dem eine Ressource zuverlässig rechnen kann, in den Zeiten höchsten Risikos des Systems (oft Spitzenlaststunden) beizutragen — von Planern genutzt, um zu entscheiden, wie viel Gesamterzeugungskapazität ein Netz tatsächlich braucht.

Ein Gaskraftwerk könnte einen Kapazitätswert nahe seiner vollen Typenschildleistung haben, weil es laufen kann, wann immer es gebraucht wird. Der Kapazitätswert einer Solaranlage ist inhärent niedriger, weil der Solarertrag während mancher Spitzenlaststunden (etwa einer winterlichen Abendspitze) null ist, egal wie viel Typenschildleistung installiert ist. Genau deshalb ist der Kapazitätswert — nicht die Typenschildleistung — die Zahl, die Netzplaner tatsächlich verwenden, um zu entscheiden, wie viel Gesamterzeugung ein zuverlässiges System braucht.

Wie der Rest dieses Tracks diese Herausforderungen beantwortet

Speicherung glättet direkt den abendlichen Anstieg der Duck Curve. Disponierbare Erneuerbare wie Wasserkraft und Geothermie tragen für sich allein einen höheren Kapazitätswert als Solar oder Wind. Netzbildende Wechselrichter und Demand Response (aus dem Smart-Grids-Track) helfen, die durch abnehmende physische Trägheit entstehende Lücke zu füllen. Keine dieser Herausforderungen hat eine einzelne Lösung — sie werden gelöst, indem die im gesamten Track behandelten Technologien kombiniert werden, nicht durch eine einzelne von ihnen allein.