Elektrifizierung: Was kommt auf die Netze zu?
Der Artikel von FEN in Zusammenarbeit mit Groupe E und Romande Energie wurde im Bulletin Electrosuisse veröffentlicht.
external page Bulletin-Artikel (auf Französisch)
Auswirkungen der Elektrifizierung auf die Verteilnetze und Lösungen
by C.Y. Evrenosoglu, T. Demiray, P. Buchecker, external page Ana Nazaré, external page Deniz Incesu, external page Raphaël Tessier
Die massive Marktdurchdringung von Photovoltaik (PV), Wärmepumpen (WP) und Elektromobilität (EV), die bis zum Jahr 2040 erwartet wird, stellt eine grosse Herausforderung für die Mittel- und Niederspannungsnetze dar. Im Rahmen von Studien der Forschungsstelle Energienetze (FEN) der ETH Zürich an 50 HS/MS-Stationen der Netze von Groupe E und Romande Energie wurden die Auswirkungen verschiedener Lösungen in unterschiedlichen Regionstypen – städtisch, gemischt und ländlich – bewertet, um die Netzplanung zu optimieren.
Diese Studien basieren einerseits auf der Erstellung von Lastkurven für EV, WP, PV sowie für die konventionelle Nachfrage von Privat- und Geschäftskunden und andererseits auf der Planung des Verteilnetzes durch Modellierung jeder einzelnen HS/MS-Station (NE4) sowie des nachgelagerten Verteilnetzes (NE5–7). Die für die Netzplanung verwendete Methodik berücksichtigt traditionelle Planungsprinzipien (Verstärkung von Kabeln und Transformatoren), aber auch alternative Lösungen. Dazu gehören der Blindleistungsbeitrag Q(U) von PV-Wechselrichtern, der Einsatz von U(P)-Regelkurven sowohl für regelbare Ortsnetztransformatoren (RONT) in MS/NS-Stationen als auch für Transformatoren in HS/MS-Stationen sowie die Nutzung der Flexibilitäten von WP, EV und PV-Anlagen (Abregelung bzw. intelligenter, netzdienlicher Betrieb).
Einerseits zeigen die Ergebnisse, dass die PV-Einspeisebegrenzung den Investitionsbedarf insbesondere in ländlichen und semi-urbanen Regionen deutlich reduzieren kann. Demand-Side Management durch Lastverschiebung oder -reduktion hat hingegen einen grösseren Einfluss in städtischen Gebieten.
Andererseits kann der Blindleistungsbeitrag Q(U) von PV-Wechselrichtern den Investitionsbedarf im NE7-Netz erheblich reduzieren. Schliesslich sind regelbare Ortsnetztransformatoren (besonders bei Verwendung von U(P)-Regelkurven) wirksam bei der Lösung von Spannungsproblemen vor allem in ländlichen Netzen.