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2022 | Buch

Systemführung

Betrieb elektrischer Energieübertragungsnetze

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Über dieses Buch

In diesem Buch werden die wesentlichen Aufgaben der Systemführung von elektrischen Übertragungsnetzen beschrieben. Dazu gehören die Netzführung, die Einhaltung der Systembilanz, die Gewährleistung der Systemsicherheit und die Koordinierung des Stromhandels. Das Buch gibt einen Überblick über den Aufbau und die Struktur von Übertragungsnetzen sowie über deren geschichtliche Entwicklung. Die Einbindung der nationalen Übertragungsnetze in die europäische Verbundsystemführung und in die Sicherheitszentren ist ebenfalls Bestandteil dieses Buches. Es werden der Aufbau und die Aufgaben von Schaltleitungen beschrieben. Die künftige Entwicklung im Bereich der Systemführung wird an den Beispielen neuer Visualisierungskonzepte und kurativem Engpassmanagement skizziert.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Kapitel 1. Elektrische Energieversorgung
Zusammenfassung
Seit mehr als hundert Jahren sind die modernen Zivilisationen in großem Maße abhängig von elektrischer Energie. Die sichere Versorgung mit elektrischer Energie ist für das reibungslose Funktionieren der meisten technischen Prozesse im öffentlichen, privaten und industriellen Bereich unverzichtbar. Bereits ein Stromausfall von nur wenigen Tagen hätte katastrophale Auswirkungen auf die Wirtschaft sowie auf die öffentliche Ordnung. Die elektrische Energie wird eingesetzt, um Wärme und Licht zu erzeugen, Motoren anzutreiben und Informationen zu übermitteln.
Karl Friedrich Schäfer
Kapitel 2. Elektrische Energieversorgungsnetze
Zusammenfassung
Die elektrischen Netze sind die zentralen Komponenten der Energieversorgungssysteme. Sie stellen die Verbindung zwischen den Verbrauchern elektrischer Energie (Lasten) und den Einspeisern (Erzeugern, wie z. B. thermische Kraftwerke, Windkraft- und Photovoltaikanlagen) her. Elektrische Energieversorgungsnetze sind geographisch weit ausgedehnte, aus Freileitungen, Erdkabeln und Transformatoren gebildete Netzwerke. Aufgrund ihrer Ausdehnung, der Anzahl von Einzelkomponenten sowie der physikalischen Vorgänge sind elektrische Energieversorgungsnetze komplexe technische Systeme. Die Sicherstellung eines störungsfreien Betriebs ist eine große Herausforderung für die Systemführung dieser Netze.
Karl Friedrich Schäfer
Kapitel 3. Betrieb elektrischer Übertragungssysteme
Zusammenfassung
Entsprechend den Vorgaben des Energiewirtschaftsgesetzes sind die Betreiber von Energieversorgungsnetzen verpflichtet, ein sicheres, zuverlässiges und leistungsfähiges Energieversorgungsnetz diskriminierungsfrei zu betreiben, zu warten und bedarfsgerecht zu optimieren, zu verstärken und auszubauen, soweit es wirtschaftlich zumutbar ist. Die Netzbetreiber tragen also in ihrem jeweiligen Zuständigkeitsbereich die Systemverantwortung dafür, für alle Marktteilnehmer einen transparenten und diskriminierungsfreien Netzzugang sowie jederzeit eine gesicherte Stromversorgung zu gewährleisten. Im Falle der Übertragungsnetzbetreiber entspricht dieser Zuständigkeitsbereich einer Regelzone.
Karl Friedrich Schäfer
Kapitel 4. Systemsicherheit im europäischen Verbundsystem
Zusammenfassung
Neben den eigentlichen Systemführungsaufgaben innerhalb der eigenen Regelzone übernehmen die Übertragungsnetzbetreiber weitere nationale Aufgaben in ihrem Regelblock und internationale Aufgaben zur Gewährleistung der Systemsicherheit im kontinentaleuropäischen Übertragungsnetz. Um diese Anforderungen auch weiterhin erfüllen zu können, arbeiten die Übertragungsnetzbetreiber der Entso-E in verschiedenen internationalen Sicherheitszentren zusammen, die jeweils für eine bestimmte Anzahl von Übertragungsnetzen zuständig sind.
Karl Friedrich Schäfer
Kapitel 5. Schaltleitung
Zusammenfassung
Für die Umsetzung bzw. Ausführung der Systemführungsaufgaben stehen dem Betriebsführungspersonal zentrale Einrichtungen zur Verfügung. Wobei sich „zentral“ nicht auf die geografische Lage dieser Einrichtungen, sondern auf deren Bedeutung für den Netzbetrieb bezieht. Zu diesen Einrichtungen gehören beispielsweise Prozessrechenanlagen, Fernwirkanbindungen zur Übertragung von Daten aus dem Netz und von Schaltbefehlen an die im Netz verteilten Komponenten, Anzeigen zur Darstellung des Netzes und für die Systemführung relevanter Informationen. Die Gesamtheit dieser Infrastruktur einschließlich der erforderlichen administrativen Einrichtungen wird als Leitstelle, Schaltleitung oder Control Center bezeichnet.
Karl Friedrich Schäfer
Kapitel 6. Strommarkt
Zusammenfassung
Mit der Liberalisierung der europäischen Märkte in den 1990er Jahren ist auch die elektrische Energie eine frei handelbare Ware geworden. Ein wesentlicher Teil des Energiemarktes ist der Markt für elektrische Energie, der Strommarkt. Auf diesem Markt werden die Energiemengen, an Unternehmen verkauft, die sie entweder selbst verbrauchen oder an ihre Kunden weiterverteilen. Für die physikalische Realisierung der im Stromhandel getroffenen Kontrakte sind die Übertragungsnetzbetreiber durch die Bereitstellung der erforderlichen großräumigen Netzkapazitäten zur Übertragung der gehandelten Energiemengen sowie für die Einhaltung der Systembilanz von zentraler Bedeutung.
Karl Friedrich Schäfer
Backmatter
Metadaten
Titel
Systemführung
verfasst von
Karl Friedrich Schäfer
Copyright-Jahr
2022
Electronic ISBN
978-3-658-36199-0
Print ISBN
978-3-658-36198-3
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-36199-0