Forschungsprojekt INZELL
Netzstützung und Systemdienstleistungserbringung durch eine Industriezelle
mit Inselnetzfähigkeit und Erneuerbaren Energien
Das übergeordnete Projektvorhaben ist der stabile Betrieb des Industrienetzes Max Bögl als Inselnetz. Mit dem ausgearbeiteten Konzept eines Inselnetzbetriebs sollen Handlungsempfehlungen entwickelt werden, wie künftig Industriezellen mit einer hybriden Struktur aus Bezugs- und Erzeugungsanlagen hinsichtlich der Netzanschlussrichtlinien behandelt werden sollten und wie deren Potenziale bestmöglich für die Systemsicherheit des Gesamtsystems genutzt werden können. Im Fokus stehen hierbei auch Systemdienstleistungen, die ein Industriebetrieb für das Verbundnetz leisten kann, wie z.B. Netzwiederaufbau oder gesteuerter Wirk- und Blindleistungshaushalt am Übergabepunkt, welche dann nicht nur im Inselnetzbetrieb, sondern auch in einem Netzparallelbetrieb vermarktet werden können.
Mit der Erfassung der Netzstruktur inklusive der technischen Kenngrößen der Erzeugungsanlagen und Laststationen sowie der im Netz integrierten Informations- und Kommunikationsstrukturen konnte ein wichtiger Meilenstein für die Nachbildung und Untersuchung der Industriezelle in den Simulationsmodellen erreicht werden.
Durch die Integration des 2,5 MW Batteriespeichers von INTILION ist zukünftig eine Senkung der Leistungsspitzen um bis zu 25 % möglich. Für den angestrebten Inselnetzbetrieb der Industriezelle nimmt der Batteriespeicher als Netzbildner sowie zur Bereitstellung synthetischer Momentanreserve eine zentrale Rolle ein.
Auf Seiten der Industriebetriebe erfordern die zunehmend kostensensitiven Fertigungsprozesse eine hohe Zuverlässigkeit der Stromversorgung. Hingegen entstehen durch die Verdrängung von Großkraftwerken offene Flanken im Bereich der Systemsicherheit, insbesondere bei
Viele Betriebe verfügen bereits über eine Eigenerzeugung, um unabhängiger von Strombezugskosten zu sein. Bedeutender wird auch der Aspekt der Eigenabsicherung bzw. der höheren Versorgungsqualität werden, da sowohl länger andauernde Versorgungsausfälle als auch Spannungseinbrüche des öffentlichen Versorgungsnetzes zu hohen Kosten durch Produktionsstillstand und Schäden führen können.
In Verbindung mit Batteriespeichern (im Folgenden Speicher), Eigenerzeugungsanlagen und regel- oder abschaltbaren Bezugsanlagen besteht mit einem intelligenten Konzept die Möglichkeit der Weiterversorgung. Die für den Inselnetzbetrieb erforderliche Bereitstellung der Momentanreserve und Blindleistung könnte auch im Netzparallelbetrieb als Systemdienstleistung angeboten werden. Ebenso wäre eine teil- bzw. zeitweise Vermarktung der Wirkleistungsvorhaltung als Regelleistung oder für den Netzwiederaufbau möglich. Dieses technische und monetäre Potenzial von Industriebetrieben gilt es in zukünftige Konzepte der Systemsicherheit zu integrieren.
Eine Besonderheit des Vorhabens besteht darin, neben den Erzeugungsanlagen und dem Speicher auch einzelne Bezugsanlagen, soweit möglich, in die Inselnetzregelung miteinzubeziehen. Hierzu soll ihre Wirkleistungsaufnahme frequenzabhängig erfolgen. Außerdem soll geprüft werden, ob und wie lange die Lastaufnahme bei abweichender Netzfrequenz oder Spannung erfolgen kann. Zudem soll die Abschaltung von Bezugsanlagen priorisiert erfolgen, um damit eine angepasste Inselnetzversorgungszeit sicherzustellen und/oder einen gesicherten Beitrag für den Netzwiederaufbau erbringen zu können. Um die Freiheitsgrade bei der Vermarktung von Systemdienstleistungen zu erhöhen, wird zusätzlich zum reinen Inselnetzbetrieb mittels Erzeugungsanlagen-, Speicher- und Laststeuerung auch die Einbindung und das Zusammenspiel mit einem Notstromaggregat untersucht.
Der Industriebetrieb Max Bögl in Sengenthal weist eine Maximallast von 6,3 MW auf. Im Industrienetz sind Photovoltaikanlagen mit insgesamt 2,5 MW sowie drei Windenergieanlagen , eine davon von Siemens Gamesa, mit insgesamt 9,6 MW angeschlossen. Zur Sicherstellung der Inselnetzfähigkeit erfolgt die Installation eines Batteriespeichers mit insgesamt 2,5 MW. Davon dienen 0,5 MW während der Projektphase zur Bereitstellung einer synthetische Momentanreserve. Im Feldversuch werden optional noch Netzersatzanlagen integriert.
