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Meilensteine bei der dezentralen Produktion erneuerbarer Energien

Geschrieben von Gast Beitrag :: [Dienstag, 15. März 2011 05:01]
Meilensteine bei der dezentralen Produktion erneuerbarer Ene...
Dick DeBlasio
Aufsatz von Dick DeBlasio, Vorsitzender der IEEE P2030 Arbeitsgruppe, Chefingenieur am National Renewable Energy Lab (NREL) des amerikanischen Energieministeriums und Smart Grid Verbindungsmann zum National Institute of Standards and Technology (NIST)

Die Verheißungen von Smart Grid sind eng mit der Einführung von erneuerbaren Energiequellen auf breiter Basis verknüpft. Die potenziell großen Vorteile des Smart Grid – Steigerung der Zuverlässigkeit der Stromversorgung, Senkung der Nettokosten des Stroms für Verbraucher, Bereitstellung von stabileren und nachhaltigen nationalen Energiestrategien, Verminderung der Umweltauswirkung durch den Stromverbrauch der Bevölkerung – hängen in unterschiedlichem Maße von der dezentralen Produktion von erneuerbaren Energien ab. Es gibt viel zu tun, um das Potenzial voll auszunutzen. Und es war schon viel Arbeit, um soweit zu kommen wie heute – mit all den Herausforderungen und Neuerungen, die in den nächsten Jahrzehnten auf uns zukommen.

Energieverbund ermöglichen

Das Thema Energieverbund steht bereits seit langem im Fokus bei Versorgern, Stromerzeugern, Produzenten und Regierungen. Selbstverständlich für die Erzeuger von dezentraler Energie, ist der Energieverbund für die Durchdringung von erneuerbaren Energien im Smart Grid elementar. Auf Fragen, wie verteilte Stromquellen sicher, effizient und zuverlässig ins Grid integriert werden können, und wie Versorger und Strom-Erzeuger die Kosten des Energieverbunds gleichmäßig verteilen können, sucht man weiterhin nach Antworten.

In den Vereinigten Staaten wird der Public Utility Regulatory Policies Act (PURPA) als Meilenstein in der Gesetzgebung betrachtet, um unabhängige Stromerzeuger miteinander zu verbinden – und zugegeben, es ist unbestreitbar ein Durchbruch. PURPA – Teil des Amerikanischen Nationalen Energiegesetzes von 1978 (U.S. National Energy Act of 1978) – legt fest, wie Versorger Strom von unabhängigen Produzenten (oder „qualifizierten Einrichtungen“) kaufen können. Der Preis der Transaktionen wird an den Differenzkosten („avoided cost“) festgelegt, die Kosten, die ein Versorger in die Produktion derselben Menge Strom investieren hätte müssen.

Der Einfluss von PURPA wurde jedoch gedämpft, da die Umsetzung des Energieverbunds den individuellen Staaten überlassen wurde. Es bildetet sich Antragsstau, da Versorger und öffentliche Kommissionen für Versorger (PUC, Public Utility Commissions) verständlicherweise die Auswirkungen des Energieverbundes auf die gesamte Systemzuverlässigkeit und öffentliche Sicherheit prüfen mussten.

Es finden viele Entwicklungen rund um Technologien für dezentrale Stromerzeugung statt (Solar, Wind, Blockheizkraftwerke, Kolbenmotoren) und 1988 wurde IEEE 929 veröffentlicht. Kurz vor dem Status eines formellen Standards etablierte IEEE 929 die erste empfohlene Praxis, um Photovoltaik (PV) mit dem Grid zu verbinden.

IEEE 929 „enthält eine Anleitung bezüglich der Ausrüstung und Funktionalität, um kompatible Operation von Photovoltaik (PV) Systemen sicherzustellen, die parallel mit den elektrischen Versorgern angebunden werden. Das schließt Faktoren in Zusammenhang mit Personalsicherheit, Ausrüstungsschutz, Stromqualität und Versorger-Systemoperation ein. Diese empfohlene Praxis enthält auch Information bezüglich des Betriebs von PV-Systemen, um Stromspannung und Frequenz sicherzustellen, sowie Techniken zur Kontrolle von verteilten Ressourcen, wenn kleine Versorger angebunden sind.“

Erweiterung des Spielraums

Nachdem viele föderalistische und Landesregierungen Ende der 1990er damit begonnen haben, die Versorger-Industrie zu deregulieren, versuchten viele unabhängige Stromerzeuger die Gelegenheit zu ergreifen und durch den Abbau von technischen und Geschäftsbarrieren die dezentrale Stromerzeugung zu forcieren.

Das war der Start von IEEE 1547, der durch das amerikanische Energieministerium finanziell gefördert wurde, um die Verknüpfungsmethoden zu erforschen. Beschleunigte Prozesse wurden eingeführt, um einen nationalen Standard zu definieren, der weit über die von der IEEE 929‘s empfohlenen Praxis hinausgeht, den schmalen Spielraum erweitert und ein Standard-Dokument bereitstellt, das alle Technologien der verteilten Energieerzeugung und ihren Einfluss auf das Grid abdeckt. 2003 veröffentlicht, adressiert der IEEE 1547 “Standard for Distributed Resources Interconnected with Electric Power Systems” die Leistung, den Betrieb, die Prüfung, die Sicherheitsbedenken und Wartung eines Grid-Energieverbundes.

Seit Veröffentlichung hat sich IEEE 1547 als nationaler Defakto-Standard für den Energieverbund etabliert; 80 Prozent von staatlichem PUCs haben das Dokument angenommen und das amerikanische Energiegesetz von 2005 setzte fest, dass Energieverbundleistungen auf IEEE 1547 beruhen sollten. Seit der Ratifizierung sind Erweiterungen erschienen, um Themen abzudecken, die im ursprünglichen Standard nicht abgedeckt wurden. IEEE 1547.3, zum Beispiel, adressiert ausführlich Techniken zur Überwachung von verteilten Systemen und IEEE 1547.5 beinhaltet Kontrollen von verteilten Quellen von als zehn Megavolt-Ampere (MVA). IEEE P1547.8 integriert den U.S. National Institute of Standards & Technology (NIST) Priority Action Plan. Es ist auch beabsichtigt, das gegenwärtige Rahmenwerk für aufkommende Speichertechniken, unregelmäßige erneuerbare Energieformen, elektrische Plug-In-Fahrzeuge und Invertern von Geräten wie Heim-Solar-Anlagen zu erweitern.

2010 bestätigte der IEEE den IEEE Grund-1547-Standard für weitere fünf Jahre, wodurch die Industrie zuverlässige Zahlen erhält, um eine Periode der schnellen Einführung von Smart-Grid-Standards zu ermöglichen.

Den vollständigen Artikel lesen Sie bei unserem Medienpartner MM Erneuerbare Energien.
Autor Gast Beitrag Erstellt am Dienstag, 15. März 2011

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