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09 | 2017

EnergieForum Bild 3

EnergieForum Bild 3 Zusammenhang zwischen RoCoF und der Frequenzabweichung (Df). RoCoF [mHz/s] ∆f [mHz] 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 -2 -4 -6 -8 -10 -12 80 70 60 50 40 30 20 y = −0,1054x + 0,1629 R² = 0,396 zur Richtung der Effekte die ermittelte durchschnittliche Stärke der Auswirkung angegeben. Die Stärke der Auswirkung hängt von der jeweiligen Netzsituation ab. Daher ist zu berücksichtigen, dass die getroffenen Aussagen hinsichtlich der Wirkungsstärke durch die betrachteten Ausfälle bedingt sind. Die Bilder 2 und 3 zeigen die Zusam - menhänge zwischen RoCoF und ausgefal - lener Leistung beziehungsweise Frequenzabweichung. Der Gradient eines Frequenzabfalls ist umso größer, je höher der Leistungsausfall ist. Dieser Zusammenhang bestätigt sich zwar auch für den relativen Leistungsausfall im Verhältnis zur Netzlast zum Zeitpunkt des Ausfalls. Aus einer multivariaten Regressionsanalyse unter Berücksichtigung weiterer Einflussfaktoren ergibt sich allerdings, dass die Netzlast an sich keine statistisch signifikante Bedeutung hat, sondern der Effekt letztlich nur durch die (absolute) Höhe des Leistungsausfalls zu erklären ist. Bild 3 zeigt darüber hinaus, dass eine höhere Frequenzabweichung infolge einer ReSa üblicherweise mit einer größeren RoCoF einhergeht. ∆f [mHz] 10 0 y = 0,0241x + 19,135 R² = 0,2512 - 100 100 300 500 700 900 1 100 1 300 1 500 P Ausfall [MW] Bild 4 Zusammenhang zwischen der Frequenzabweichung (Df) und der ausgefallenen Leistung (P Ausf ). In Bild 4 ist die Frequenzabweichung gegen die ausgefallene Leistung geplottet. Liegt die ausgefallene Leistung um 100 MW höher, so ist der Frequenzabfall um 2,41 mHz höher. Dieser signifikante Zusammenhang wird auch für den Quotienten aus ausgefallener Leistung und Netzlast festgestellt. Eine multivariate Regressionsanalyse zeigt allerdings auch hier, dass die Netzlast bei den betrachteten Ausfällen keine statistisch signifikante Rolle spielt, sondern der Frequenzabfall ausschließlich aus der Höhe des Ausfalls herrührt. Die Analysen der Auswirkung eines Ausfalls auf RoCoF und Frequenzabweichung (Bild 2 und Bild 4) einerseits und die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Frequenzabweichung und RoCoF (Bild 3) andererseits machen deutlich, dass größere Ausfälle sowohl einen schnelleren als auch einen stärkeren Frequenzabfall verursachen als kleinere Ausfälle. Simulationsergebnisse der Entso-E [5] legen nahe, dass aktuell (noch) hinreichend vorhandene Kraftwerkskapazitäten die Frequenzregulierung im zentraleuropäischen Verbundnetz unterstützen. Wie die hier berücksichtigten, zeitnahen Ausfälle von Asco und Tihange am 18. Dezember 2015 zeigen, gilt dies auch für zeitgleiche Leistungsausfälle nahe dem Auslegungsfall von 3 000 MW. Die Simulationsergebnisse der Entso-E zeigen allerdings auch, dass zukünftig weiterhin, möglicherweise sogar noch mehr Kapazitäten vorgehalten werden müssen, um wachsende Frequenzschwankungen beherrschen zu können. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Leistungsabfall infolge einer ReSa, Frequenzabweichung und Gradient gefunden wird. Die zeitgleiche Netzlast spielt allerdings keine statistisch signifikante Rolle weder hinsichtlich der Stärke des Frequenzabfalls noch hinsichtlich des Gradienten. Fazit Die Analysen in diesem Beitrag zeigen, dass erstens ein statistisch signifikanter positiver Zusammenhang zwischen dem Umfang eines Leistungsausfalls und der Stärke der resultierenden Frequenzabweichung und auch zweitens ein statistisch signifikanter positiver Zusammenhang zwischen der Stärke der Frequenzabweichung und der Geschwindigkeit des Frequenzabfalls existieren. Die Zusammenhänge sind statistisch unabhängig von der anliegenden Netzlast. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass hinsichtlich der Systemstabilität vor allem Erzeugungsanlagen immer noch die zentrale Rolle spielen. Das aktuell geforderte (und auch wachsende) Engagement von Verbrauchsanlagen hingegen ist im hier betrachteten Zeitraum noch von untergeordneter Bedeutung, um kurzfristige Frequenzabweichungen ab - zumildern. Während große, disponible Erzeugungsanlagen entsprechende rotierende Massen bereitstellen, die systemstabilisierend bei einer Frequenzabweichung wirken, bleibt abzuwarten, wie sich der Umbau zu mehr dezentralen Erzeugungsanlagen in der Übergangsphase auf die Systemstabilität auswirken wird. Entscheidend werden hierbei sicherlich mittelfristig Speicheranlagen sein, die die aktuellen system - stabilisierenden Funktionen rotierender Massen übernehmen. Aber auch die Informationsweitergabe über aktuelle Netzzustände und deren Verarbeitungs - geschwindigkeit werden von zentraler Bedeutung sein, um dezentrale Einspeiser und Verbraucher systemdienlich zu koordinieren. 50 BWK Bd. 69 (2017) Nr. 9

Produkte Neue 44-MW-Gasturbine Neuzugang im Siemens- Gasturbinenportfolio: Die SGT-A45 TR ist für den wachsenden Markt der schnellen Stromerzeugung konzipiert. Die aeroderivative Gasturbine mit einer elektrischen Leistung von 44 MW ist für eine schnelle Inbetriebnahme ausgelegt und kann in nur zwei Wochen am Bestimmungsort installiert werden. Sie zeichnet sich durch eine außer - gewöhnliche Leistungsdichte bei niedrigem Gewicht, hoher Wirtschaftlichkeit und flexiblen Einsatzmöglichkeiten aus. Die Turbine ist damit vor allem für Kunden mit dringendem Strombedarf oder Regionen mit einer wenig entwickelten Infrastruktur geeignet. Die neuartige mobile Stromerzeugungseinheit von Siemens liefert erheblich mehr elektrische Leistung als vergleichbare Modelle im Markt. Dies führt dazu, dass in den meisten Fällen weniger Einheiten notwendig sind, um eine bestimmte Gesamtleistung zu erzeugen. Standardisierung und Modularisierung ermöglichen schnelle Liefer- und Installationszeiten. Die Maschine wird bereits im Werk komplett montiert und umfassend getestet. So werden Betriebstauglichkeit und Leistung der Turbine vorab überprüft und die Installationsarbeiten vor Ort auf ein Minimum reduziert. i www.siemens.com Die kompakte SGT-A45-TR-Gasturbine, ausgestattet mit aeroderivativer Gasturbinentechnologie, zeichnet sich durch hervorragende Leistungs - merkmale bei hoher Wirtschaftlichkeit und flexiblen Einsatzmöglichkeiten aus. Das Bild zeigt die SGT-A45 TR in der Fertigung in Montréal, Kanada. Bild: Siemens Feinstaubfilter für große Anlagen Feste Brennstoffe, insbesondere Holz in Form von Hackschnitzeln oder Stückholz, werden vor allem im holz - verarbeitenden Gewerbe zur Verbrennung in Heizungs - anlagen eingesetzt. Um die entsprechenden Staubemissionsgrenzwerte der verschärften, zweiten Stufe der 1. BImSchV einzuhalten, ist der Einsatz einer Entstaubungseinrichtung oftmals unumgänglich. Mit der Filterbox SZ bietet Schräder Abgastechnologie, Kamen, eine Kom - bination zweier bewährter Abscheideprinzipien an, die entsprechend der Anlagengröße ausgelegt wird. Die Filterbox SZ besteht aus der elektrostatisch arbeitenden Filterbox S, der ein Zyklon zur Abscheidung des Grobstaubs vorgeschaltet ist. Dadurch wird bei sehr geringem Wartungsaufwand eine besonders hohe Abscheideleistung trotz der kompakten Bauweise erzielt. Es werden sowohl feinste Stäube als auch gröbere Partikel wie Flugasche oder sogar Rußflocken abgeschieden. Vor allem gröbere Bei der Filterbox-SZ ist dem elektrostatischen Filter ein Zyklon zur Abscheidung des Grobstaubs vorgeschaltet. Sie überzeugt durch einen sehr geringen Wartungsaufwand sowie eine besonders hohe Abscheideleistung trotz der kompakten Bauweise. Bild: Schräder Abgastechnologie Partikel treten in größeren Anlagen häufiger auf und können zu Problemen führen. Die Filterbox SZ besteht aus modularen Elementen, die hinter dem Feuerungsstutzen in die Abgasanlage eingebunden werden. Die einzelnen, kompakten Bauteile sind jeweils für 100 kW Kesselleistung ausgelegt und lassen sich künftig bis zu einer Leistung von 600 kW kombinieren. i www.schraeder.com Wirtschaftliche Stromversorgung Mit den neuen Geräten „Epsitron Eco Power“ (787- 2742 und 787-2744) bietet Wago eine Reihe wirtschaft - licher Stromversorgungen für DC-24V-Standardanwendungen zur Tragschienenmon - tage. Sie überzeugen dank Push-in und Hebelanschlusstechnologie nicht nur durch einen schnellen, wartungs- freien und werkzeuglosen Anschluss, sondern erlauben es auch, größere Leiterquerschnitte zu stecken – selbst mit Aderendhülse. Darüber hinaus verfügen sie über einen 3-phasigen Eingang AC 400 V bis AC 480 V und liefern am Ausgang DC 24 V, bei 20 A (787-2742) und 40 A (787- 2744), wobei die Ausgangsspannung bis DC 28 V einstellbar ist. Es steht außerdem ein DC-O.K.-Kontakt zur Bild: Wago Die Strom - versorgung „Epsitron Eco Power“ verfügt über einen 3-phasigen Eingang AC 400 V bis AC 480 V. Verfügung, mit dem sich der Ausgang überwachen lässt. i www.wago.com BWK Bd. 69 (2017) Nr. 9 51

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