Technologien für intelligente Netze

Mannheim/Frankfurt, 15. April 2012 - Um die Energieversorgung mittels eines effizienten und zuverlässigen Systembetriebs sicherzustellen wird das zukünftige Stromnetz intelligent werden. Bereits heute sind Lösungen vorhanden, um das Netz von der Erzeugung bis zum Verbraucher zu optimieren.

Zukünftige Smart Grids haben zunächst Einfluss auf die Erzeugung elektrischer Energie. Dabei ist ein intelligentes Erzeugungsmanagement gefragt, das dezentrale, regenerative Energiequellen ebenso berücksichtigt wie die konventionelle Energieerzeugung in zentralen Kraftwerken. In Form von sogenannten virtuellen Kraftwerken werden die verschiedenen Erzeuger und steuerbare Lasten künftig über das intelligente Stromnetz miteinander vernetzt. Ziel ist es, den Energieverbrauch mit der Flexibilität eines virtuellen Kraftwerks an die volatile Erzeugung anzupassen. ABB verfügt mit dem Portfolio von Ventyx, einen Unternehmen der ABB-Gruppe, über innovative Lösungen und Systeme für eine optimierte, intelligente und flexible Stromerzeugung.

Optimierte Stromerzeugung

Nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) hat „grüner Strom“ bei der Einspeisung ins Netz Vorrang vor elektrischer Energie, die in konventionellen Kraftwerken oder Kernkraftanlagen erzeugt wird. Die Folge: Die Stromerzeugung von Kraftwerken muss flexibel geregelt werden. Durch das System „BoilerMax“ von ABB lässt sich eine solche Effizienzsteigerung bei der Stromerzeugung in Kraftwerken erreichen. Das System berechnet automatisch die optimale Anfahrstrategie für Dampferzeuger und senkt so bei jedem Anfahren des Heizkessels den Brennstoffverbrauch und die damit verbundene Umweltbelastung. Eine einprozentige Effizienzsteigerung der Kraftwerke führt weltweit bereits zu einer Einsparung von 100 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr. Dies entspräche dem Emissionsvolumen von 50 Millionen Autos.

Auch die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien bietet Optimierungspotenzial. In der 100 Megawatt großen solarthermischen Anlage im spanischen Andasol erhöhen Automatisierungstechnik und elektrische Komponenten von ABB die Effizienz. Für eine maximale Sonnenenergieausbeute optimiert das skalierbare Steuerungssystem AC500 hier kontinuierlich die Ausrichtung der Solarmodule. In großen Solarparks oder auch in Photovoltaikanlagen auf dem Hausdach sorgen Wechselrichter von ABB für eine größtmögliche Effizienz bei der Stromerzeugung.

Auch im Bereich der Windenergie leisten ABB-Produkte und -Systeme einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz. So ist ABB der weltweit führende Anbieter von Generatoren für Windenergieanlagen.

Flexible Stromnetze

Heute werden die Erzeugung und der Bedarf elektrischer Energie zentral geplant und einen Tag im Voraus prognostiziert. Regenerative Energiequellen wie Sonne und Wind lassen sich jedoch nur bedingt planen. Doch die Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen wird sich nach Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA) bis zum Jahr 2030 mehr als verdoppeln.

Auf der Verteilnetzebene begegnet ABB diesen Herausforderungen mit intelligenten Kommunikations- und Steuerungseinrichtungen sowie spannungsregelnden Netzkomponenten. Gerade hier werden die meisten dezentralen Erzeugungsanlagen installiert und es kommt bereits jetzt zu Beeinträchtigung der Versorgungsqualität in den ländlichen Netzen.

Des Weiteren müssen die Stromnetze auf der Übertragungsebene länderübergreifend ausgebaut und intelligent gemacht werden. Die Technologien für die Aufrüstung der Netze und einen effizienten Transport sind bereits heute weitgehend erprobt und verfügbar.

Auf dem Land und zunehmend auch auf dem Meer, helfen ABB-Lösungen die Effizienz in der Stromerzeugung aus Wind zu erhöhen. Die Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ), hocheffiziente Leistungs- und Verteilungstransformatoren, innovative Leistungselektronik oder Hochspannungskabel von ABB erlauben den Transport großer Strommengen über weite Entfernungen mit minimalen Verlusten. An der Nordseeküste hat ABB beispielsweise mittels einer HGÜ-Kabelverbindung die Umrichterstation BorWin 1 für einen Windpark mit einer Kapazität von 400 Megawatt an das Übertragungsnetz angeschlossen. Die Trasse führt vom Umspannwerk Diele rund 75 Kilometer über Land und von der Küste weitere 125 Kilometer bis zum Windpark.

Im vergangenen Jahr hat ABB einen weiteren Auftrag für die Lieferung einer Stromleitung erhalten, die Offshore-Windparks in der Nordsee ans deutsche Stromnetz anschließen wird. ABB liefert hierfür das größte Offshore-HGÜ-System der Welt, das eine Nennleistung von über 900 Megawatt aufweisen und die elektrischen Verluste auf unter ein Prozent pro Umrichterstation minimieren wird. Die Leitung wird nach ihrer Fertigstellung über 1,5 Millionen Haushalte mit Windstrom beliefern können

Ein weiteres Beispiel ist die mit 580 Kilometern längste Unterwasser-Stromleitung der Welt mit einer Übertragungskapazität von 700 Megawatt. Diese HGÜ-Leitung verbindet Norwegen mit den Niederlanden und ermöglicht so nicht nur den Stromhandel zwischen den Ländern, sondern verwirklicht auch den Plan der Europäischen Union, die grenzüberschreitende Strom-Infrastruktur zu verbessern. Durch die Nutzung von Wasserkraft aus Norwegen senkt die innovative ABB-Lösung den CO2-Ausstoß jährlich um 1,7 Millionen Tonnen. Auch der im Rahmen von Desertec in Solarkraftwerken in Nordafrika erzeugte Strom könnte in Zukunft mit geringen Verlusten über HGÜ-Kabelverbindungen ins europäische Stromnetz eingespeist werden.

FACTS ist eine weitere ABB-Technologie für eine effiziente Energieübertragung. Diese flexiblen Wechselstrom-Übertragungssysteme können die Kapazität bestehender Stromnetze um bis zu 100 Prozent steigern. Gleichzeitig verhindern sie Störungen und erhöhen die Netzstabilität. Das Weitbereichsüberwachungssystem WAMS sowie Network-Management-Systeme zur automatisierten Netzüberwachung gewährleisten die Zuverlässigkeit von Stromnetzen, überwachen kontinuierlich deren Zustand, ermitteln Fehler und korrigieren diese, bevor sie sich ausbreiten können.

Weltweit fallen im Durchschnitt bei der Übertragung und Verteilung von Energie Verluste zwischen sechs und zehn Prozent an. Allein in Europa entspricht das dem Verbrauch von 13 Millionen Haushalten. Solche Verluste können durch den Einsatz der genannten Technologien erheblich reduziert werden. Schätzungen der EU-Kommission zufolge könnten die Netzverluste in der Europäischen Union mit der heute schon am Markt verfügbaren Technologie um 48 Millionen Megawattstunden im Jahr reduziert werden.


ABB in Deutschland erzielte im Jahr 2011 einen Umsatz von 3,43 Milliarden Euro und beschäftigte etwa 10.000 Mitarbeiter. ABB ist führend in der Energie- und Automatisierungstechnik. Das Unternehmen ermöglicht seinen Kunden in der Energieversorgung, der Industrie und im Handel, ihre Leistung zu verbessern und die Umweltbelastung zu reduzieren. Der ABB-Konzern beschäftigt etwa 135.000 Mitarbeiter in rund 100 Ländern.

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    • Beate Höger
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