Sonnenenergie verursacht oft Schwankungen im Netz. Sie kann aber auch helfen, das Stromnetz zu stabilisieren. Wie das geht, zeigt eine Schweizer Pionierarbeit.
Der im Rahmen der Energiestrategie 2050 geplante Ausbau der erneuerbaren Energien Sonne und Wind stellt die Verteilnetze vor grosse Herausforderungen. Insbesondere die Koordination der Kraftwerke und die Sicherstellung der Netzstabilität werden immer anspruchsvoller: Nicht nur die Kommunikation vom Verbraucher zum Kraftwerk muss sichergestellt werden, sondern auch diejenige vom Kraftwerk zum Verbraucher. Zwar wird zum Ausgleich von Stromschwankungen bereits eine Regelleistung erbracht, indem durch die nationale Netzgesellschaft Swissgrid sogenannte Regelenergie aus konventionellen Kraftwerken zugeführt oder entzogen wird. Weil die Einspeisung von Energie ins Netz dezentral erfolgt und die besagten Energieträger Sonne und Wind je nach Wetter mehr oder weniger Strom – unabhängig vom aktuellen Strombedarf – produzieren, muss das Stromnetz intelligenter werden. Die Kernfrage ist: Wie bindet man die Photovoltaik am besten ins Verteilnetz ein?
Zusätzliche Unterstützung: Regelenergie aus Solarstrom
Die Elektrizitätswerke des Kantons Zürich (EKZ) und das Energieunternehmen Energie 360° bieten künftig gemeinsam Regelleistung aus Solarenergie an. Das gemeinsame Projekt basiert darauf, dass die von Energie 360° in Schwarzenbach SG betriebene Solaranlage ihre Leistung reduziert (will heissen, lokal zwischenspeichert), wenn sich zu viel Energie im Netz befindet. Mit dem Vorhaben, das von der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) begleitet wird, soll nun auch die Solarenergie einen Beitrag zur Netz-Stabilisierung leisten und damit auf eine zusätzliche Weise zur Energiewende beitragen.
Die EKZ betreiben übrigens bereits seit 2012 das EKZ Smart Grid Labor, in dem Konzepte für die Zukunft des Stromnetzes entwickelt werden. Das nun vorgestellte Projekt ist dort entstanden. Die EKZ, Energie 360° und Virtual Global Systems als Systemdienstleistungs-erbringer sind die Ersten in der Schweiz, die mit Photovoltaikanlagen das Netz stabilisieren und dies kommerziell einsetzen.
Deutschland: Erneuerbare Energie mit Schattenseiten
Am Pfingstwochenende sah es lange so aus, als hätte Deutschland die Vision von der komplett grünen Stromerzeugung zum ersten Mal erfüllt. Die erneuerbaren Energien produzierten nach Daten des Think-Tanks Agora Energiewende am Sonntag gegen 14 Uhr genug Strom, um den Stromverbrauch zu mehr als 80 Prozent zu decken.
Für die Netzbetreiber war die Entwicklung aber kein Grund zum Jubeln. Weil gleichzeitig fast 8,4 Gigawatt an konventionellen Kraftwerken zur Absicherung von plötzlichen Schwankungen am Netz waren, hatten sie Probleme, für Ausgleich von Stromangebot und -nachfrage zu sorgen – und das Netz zu stabilisieren. Zum einen musste Deutschland im grossen Stil Strom ins Ausland exportieren. Vor allem aber mussten die Netzbetreiber grosse Verbraucher zum Stromverbrauchen animieren. Diese bekamen sogar Geld dafür, dass sie ihre Produktion anwarfen und Strom verbrauchten. An der EEX wurden in der Mittagszeit deshalb sogar negative Strompreise bezahlt. Um 14 Uhr betrug der Preis am Spotmarkt für eine Megawattstunde Strom minus 35 Euro.