Nachrüstung von Solarstromanlagen zur Lösung der 50,2-Hz-Problematik geplant
(ots) - 20.09.2011 - Eine Gemeinschaftsinitiative aus
Netzbetreibern und Solarbranche empfiehlt der Bundesregierung
Maßnahmen zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit im deutschen
und europäischen Stromnetz. Gemäß einer wissenschaftlichen Studie ist
hierzu die teilweise Nachrüstung von Solarstromanlagen erforderlich,
um die sogenannte 50,2-Hertz-Problematik zu lösen. Diese Maßnahme
wird der stärkeren Rolle von Sonnenenergie und der anderen
erneuerbaren Energien bei der zukünftigen Stromerzeugung gerecht.
Im ersten Halbjahr 2011 lieferten die erneuerbaren Energien ca. 20
Prozent der erzeugten Strommenge in Deutschland, die Photovoltaik
hatte dabei einen Anteil von über 3,5 Prozent. Die technischen
Vorschriften für den Betrieb von dezentralen Stromerzeugern stammen
aus einer Zeit, als sie eine geringe Rolle spielten. Daher wurden nun
die Vorschriften vom Forum Netztechnik/Netzbetrieb im Verband der
Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. (VDE/FNN) für
Neuanlagen angepasst und seit Mai 2011 von den Netzbetreibern und der
Industrie für Solarwechselrichter freiwillig vorzeitig umgesetzt. So
sollen in Zukunft Probleme bei der Frequenzhaltung im europäischen
Netz vermieden werden. Die Regeln betreffen alle dezentralen
Stromerzeuger, darunter auch die Photovoltaik. Ziel ist die "sanfte"
Trennung der Anlagen vom Netz in Momenten mit Überfrequenz, die
allerdings extrem selten auftreten. Die Leistungsreduktion erfolgt
zwischen 50,2 Hertz und 51,5 Hertz.
Da die hohe Zahl der bereits installierten Anlagen einen großen
Einfluss auf die Netzstabilität im deutschen und europäischen
Stromnetz hat, ist eine Regelung zur Nachrüstung erforderlich. Die
Nachrüstung wird in Deutschland für alle nach dem 1.9.2005 in Betrieb
genommenen Photovoltaikanlagen mit mehr als 10 kWp Spitzenleistung
empfohlen. Sie soll zwischen 2012 und 2014 an rund 315.000 mittleren
bis großen Solarstromanlagen technisch umgesetzt werden, die am
Niederspannungsnetz angeschlossen sind. Kleine Aufdachanlagen auf
Einfamilienhäusern wären demnach von der Nachrüstpflicht nicht
betroffen. Die nachzurüstenden Solarwechselrichter wurden zwar stets
nach den aktuellen Vorschriften installiert und eingestellt, die
notwendige Weiterentwicklung der Abschaltbedingungen macht aber den
Eingriff in den Bestand erforderlich. Die Nachrüstempfehlung stellt
die nach Meinung der Experten einfachste und günstigste Lösung dar.
Es handelt sich daher in den weit überwiegenden Fällen um ein
Software-Update oder um eine Änderung von Parameter-Einstellungen im
Solarwechselrichter durch den Installateur.
ZUM HINTERGRUND
Bis zur Einführung einer Übergangsregelung im April 2011 mussten
sich Stromerzeuger am Niederspannungsnetz - darunter
Solarstromanlagen - beim Überschreiten einer Netzfrequenz von 50,2
Hertz vom öffentlichen Netz trennen. Ein Erreichen dieses Werts im
Normalbetrieb (50,0 Hertz) kam bisher nicht vor und gilt als wenig
wahrscheinlich. In jeder Sekunde muss ein Gleichgewicht zwischen
Erzeugung und Verbrauch sichergestellt werden. Würde allerdings der
seltene Fall einer Überfrequenz mit der heute installierten
PV-Leistung an sonnigen Tagen während hoher Einspeisung aus
Solarstrom-Anlagen eintreten, ginge deren zu diesem Zeitpunkt
eingespeiste Leistung schlagartig verloren. Mit den empfohlenen
Maßnahmen zur Nachrüstung von älteren Solaranlagen am
Niederspannungsnetz soll für diesen Fall Vorsorge getroffen und rund
9 GW installierte Leistung ertüchtigt werden. Wie konventionelle
Kraftwerke werden dann die Wechselrichter die eingespeiste Leistung
bei steigender Frequenz absenken. Sollten ältere Wechselrichter eine
solche frequenzabhängige Wirkleistungsreduktion nicht unterstützen,
werden die Abschaltfrequenzen der Anlagen so gestreut, dass in Summe
praktisch dasselbe Verhalten erzielt wird. Auch die
systemverträgliche Wiederzuschaltung an das Netz nach Normalisierung
der Frequenz ist Teil der empfohlenen Lösungsansätze.
In der Studie werden erstmals auch die finanziellen Auswirkungen
einer solchen Nachrüstung auf breiter Basis analysiert. Die
Ergebnisse sind Grundlage für entsprechende Regelungen im
Ordnungsrahmen, die derzeit durch das Bundeswirtschaftsministerium
erarbeitet werden. Die Kosten für die Nachrüstung der PV-Anlagen
liegen nach ersten Abschätzungen bei 65 bis 175 Millionen Euro.
Zusätzlich entstehen Kosten für die Anpassung des Betriebes der
Netzersatzanlagen bis zu 2 Millionen Euro sowie Verwaltungskosten auf
Seiten der Hersteller und Netzbetreiber. Netzersatzanlagen übernehmen
die Weiterversorgung der Netzkunden in der Zeit, in der das
öffentliche Netz aufgrund von Arbeiten wie z.B. den Austausch eines
Transformators nicht zur Verfügung steht. Bei einem Programm von ca.
8.500 bis 11.000 Nachrüstungen von PV-Anlagen pro Monat rechnen die
Autoren der Studie mit einem Nachrüstungszeitraum von drei bis vier
Jahren.
Die Studie mit dem vollständigen Titel "Auswirkungen eines hohen
Anteils dezentraler Erzeugungsanlagen auf die System-/Netzstabilität
bei Überfrequenz und Entwicklung von Lösungsvorschlägen zu deren
Überwindung" wurde vom Beratungsunternehmen Ecofys und dem Institut
für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) der Universität Stuttgart
verfasst. Auftraggeber sind die vier deutschen
Übertragungsnetzbetreiber vertreten durch EnBW Transportnetze AG, der
Bundesverband Solarwirtschaft e. V. (BSW-Solar) und das Forum
Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (VDE/FNN). Die Empfehlungen wurden am
1. September 2011 den Bundesministerien für Umwelt und für Wirtschaft
vorgestellt. "Mit dem Vorliegen der Ergebnisse der Studie ist es
gelungen, innerhalb relativ kurzer Zeit ein gemeinsames Verständnis
zur Lösung der 50,2-Hertz-Frage zu entwickeln", so Heike Kerber,
Geschäftsführerin des Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (VDE/FNN).
Mehr Informationen sowie die Studienkurzfassung unter
www.vde.com/fnn und www.solarwirtschaft.de/nachruestung
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