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Spitzenlast


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Spitzenlast bezeichnet kurzzeitig auftretende hohe Leistungsnachfrage im Stromnetz oder in anderen Versorgungsnetzen (Erdgas, Fernwärme, Nahwärme).

Bedarfsspitzen zeichnen sich oft durch einen starken Anstieg der nachgefragten Leistung aus, so dass für die Stromversorgung schnell regelbare Spitzenlastkraftwerke eingesetzt werden müssen. Diese können innerhalb von Sekunden oder Minuten hohe Leistungen zur Verfügung stellen. Hierzu zählen unter anderem Pumpspeicher- und Druckluftspeicherkraftwerke, aber auch moderne Gasturbinenkraftwerke.

Inhaltsverzeichnis

Kraftwerksmanagement und Spitzenlast


Um auch bei schwankendem Stromverbrauch die Versorgungssicherheit zu jeder Zeit sicherstellen zu können, ist ein Kraftwerksmanagement mit Spitzen nötig. Aus Sicht des Stromnetz-Managements unterscheidet man drei Kraftwerkstypen, die in unterschiedlicher Weise im Lastverlauf eingesetzt werden:

Regenerative Stromerzeuger wie Solaranlagen, Windkraftanlagen und die Mehrzahl der Blockheizkraftwerke sind derzeit (2012) nicht in die aktive Netzregelung einbezogen, abgesehen von zwangsweisen Abschaltungen durch die Netzbetreiber in Problemsituationen. Diese Erzeuger auf regenerativer Grundlage speisen per Gesetz meist den gesamten erzeugten Strom in das Netz ein (Vorrangeinspeisung). Dadurch verdrängen sie vor allem Mittellastkraftwerke (Photovoltaik mittags verdrängt auch Spitzenlastkraftwerke) und senken dadurch den Strompreis an den Strombörsen.[3][4] Allerdings müssen Schwankungen der Stromerzeugung dieser Kraftwerke oft mit Hilfe von Spitzenlastkraftwerken ausgeglichen werden, was wiederum zusätzliche Kosten verursacht. Die Anpassung der Fahrpläne der Mittellastkraftwerke an die prognostizierte Stromerzeugung ist durch die fluktuierenden regenerativen Stromerzeuger komplexer, die Prognosen aufwendiger geworden.

Derzeit (Stand 2011) werden Methoden entwickelt, Spitzenlasten dezentral abzufangen. So können beispielsweise in Haushalten sogenannte Lastmanager installiert werden bzw. durch Hybridwechselrichter kurzzeitige Erzeuger- und Lastschwankungen von Photovoltaikanlagen ausgeglichen werden.[5][6]

Vorhersehbare Spitzenlast


Der erhöhte Leistungsbedarf tagsüber ist in der Regel sehr gut voraussagbar. Der Verlauf der Nachfrage über den Tag ist bekannt. Sie erreicht ganzjährig die höchsten Werte zwischen ca. 11 und 14 Uhr (bis zu 82 GW in Deutschland, 1 Kernkraftwerk = 1,3 GW), von ca. Mitte Oktober bis Ende März außerdem oft zwischen ca. 16:30 Uhr und 19 Uhr. Ebenso gibt es recht genaue Prognosen bzgl. der Stromeinspeisung Dritter (z. B. Vorhersage der Einspeisung von Windenergieanlagen und Photovoltaikanlagen aufgrund aktueller Wettervorhersagen). Aus dem erwarteten Tagesverlauf werden Fahrpläne für die Mittellastkraftwerke erstellt. Kleinere Prognosefehler werden durch die sogenannte Regelleistung ausgeglichen, welche Kraftwerksbetreiber in verschiedenem Umfang vorhalten müssen.

Lässt sich der erwartete Lastverlauf nicht oder nicht wirtschaftlich durch Mittellastkraftwerke abdecken, so wird Spitzenlast eingesetzt:

Unvorhersehbare Spitzenlast


Aufgrund des Ausfalls eines Grundlast- oder Mittelastkraftwerks oder einer unerwartet hohen Last im Stromnetz kann die Leistung von Spitzenlastkraftwerken erforderlich werden. Zur Bewältigung akuter Ausfälle werden unterschiedliche Kraftwerke nacheinander eingesetzt:

  1. Zuerst werden Pumpspeicherkraftwerke oder Druckluftspeicherkraftwerke eingesetzt, da sie innerhalb von Sekunden hohe Leistungen zur Verfügung stellen können.
  2. Nach einigen Minuten sind Gasturbinenkraftwerke hochgefahren, so dass diese die Last von den Speicherkraftwerken übernehmen können.
  3. Parallel dazu werden Mittellastkraftwerke aus der Warm- oder Kaltreserve hochgefahren. Die Dauer hierfür liegt aber eher im Stundenbereich. In dem Maße, wie die Mittellastkraftwerke die Last bereitstellen können, werden die Spitzenlastkraftwerke heruntergefahren.

Strombörse


Spitzenlast wird häufig an Strombörsen gehandelt, wo sie im Extremfall mehrere Euro pro Kilowattstunde kosten kann. An der Strombörse wird allerdings nicht zwischen Spitzenlast und Mittellast unterschieden. Sämtlicher auf Tagesbasis gehandelter Strom wird hier als Spitzenlast bezeichnet, wie zum Beispiel jeglicher tagsüber erhöhter Strombedarf, der mittags etwa 50 % über der Grundlast liegt.

An der europäischen Strombörse EEX wird Spitzenlaststrom zwischen 8:00 und 20:00 Uhr in Stundenpaketen gehandelt.

Siehe auch


Einzelnachweise


  1. Stromausfälle in Hamburg nach Störung im AKW Krümmel , BCM News, 4. Juli 2009, abgerufen am 28. Februar 2012.
  2. EOn AG: Verträglichkeit von erneuerbaren Energien und Kernenergie im Erzeugungsportfolio (PDF; 5,0 MB), Oktober 2009
  3. Atomkraft an die Wand geblasen , taz 3. Februar 2012, abgerufen am 28. Februar 2012.
  4. Tennet-Chef zur Blackout-Gefahr , Manager Magazin, 7. Februar 2012, abgerufen 28. Februar 2012.
  5. PowerGate 100-kW-Solar-PV-Hybridwechselrichter , Satcon Technology Corporation, abgerufen 28. Januar 2012.
  6. Voltwerk VS 5 Hybrid, vollintegriertes Energiemanagementsystem  (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiven  Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. , voltwerk electronics GmbH, abgerufen am 28. Januar 2012.



Kategorien: Elektrische Energieverteilung | Kraftwerkstechnik



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