Gleichzeitigkeit als Leistungsgröße: Inter- und Intra-Klassen-Leistung volatiler EE-Einspeiser

Zusammenfassung

Im Fokus der Energiewende stehen u. a.: Verteilnetze und Erneuerbare Energien Anlagen. Die reale und simulative Integration dieser dezentralen Anlagen stellt insbesondere die Verteilnetzbetreiber vor große Herausforderungen. Für die Planung und Dimensionierung von Energienetzen sind die Kenntnisse aller anzuschließenden Erzeuger und Verbraucher sowie ihrer Anschlussleistungen notwendig. Das Verständnis zur maximalen Gleichzeitigkeit eines Erzeugungsanlagentyps ermöglicht neben Verteilnetzbetreibern auch Wissenschaftlern die punktuelle oder kumulierte Beurteilung der maximalen Einspeisung zur Planung bei numerischen Fallstudien oder Extremszenarien. Mit diesem Artikel soll die Frage beantwortet werden, wie hoch eine gleichzeitige maximale Einspeisung von PV- und Windenergie zu einem Zeitpunkt ist und in welchem Verhältnis die installierte Leistung zur maximal erzeugten Leistung steht. Der Gleichzeitigkeitsfaktor bemisst dabei, in welchem Verhältnis die Summe einer maximalen, realen Last eines Lasttypes zur Summe seiner Anschlusswerte steht. Diese Gleichzeitigkeit gilt ebenfalls bei alternierenden Erzeugungsanlagen, wobei unterschieden werden muss zwischen gleichzeitiger Leistung innerhalb einer Erzeugungsart (Intra-Klassen-Leistung) und zwischen verschiedenen volatilen Erzeugungsarten (Inter-Klassen-Leistung). In Zusammenarbeit mit einem überregionalen Verteilnetzbetreiber werden mittels statistischer Analysen approximierte Regressionsgeraden zur groben Bestimmung dieser Größen im Raum Mitteldeutschland ermittelt.

Abstract

The energy transition focuses on the expansion and enhancement of distribution grids and the integration of decentralized renewable generation plants. The integration of decentralized plants presents a major challenge for distribution system operators in particular. The planning and dimensioning of energy grids requires knowledge of all integrated generating units and power consumers, as well as their power ratings. Furthermore, knowledge about the diversity of renewable power plant types enables distribution system operators and scientists to selectively or cumulatively assess the maximum feed-in capacity. This is particularly important for the assessment of case studies or border scenarios. The purpose of this article is the evaluation of the maximum simultaneous feed-in power of PV and wind power plants. Furthermore, the ratio of the installed power to the maximum power generated by renewable power plants is also investigated. The diversity factor describes the ratio of the sum of all individual load’s maximum powers to the number of loads. This simultaneity can also be adapted to renewable power plants. However, it is differentiated here between simultaneous power within one renewable power plant type (intra-class performance) and simultaneous power of different renewable power plant types (inter-class performance). In cooperation with one of the largest national distribution network operator, regression lines are approximated by statistical analyzes, in order to determinate the diversity of the Central German area.