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Regelung der Energieerzeugung mithilfe kleiner Pumpspeicherkraftwerke?

TW Energie AG
Principe du pompage-turbinage: en mode pompage (a) et en mode turbinage (b)

Ziel

Erforschung der Möglichkeit, die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energieträgern durch kleine Pumpspeicherkraftwerke zu regeln.



Partner

HES-SO Valais-Wallis, EPFL, CREM, CimArk, Energie Sion Région, Gemeinde Arbaz, Stiftung The Ark



Bis 2050 wird der Anteil der neuen, regenerativen Quellen am schweizerischen Energiemix deutlich steigen und eine Stromproduktion von schätzungsweise 12 TWh erreichen. Doch wie lässt sich die Volatilität der erneuerbaren Energien optimal handhaben? 99 % der weltweiten Speicherkapazitäten entfallen auf Pumpspeicheranlagen. Könnten also kleine Pumpspeicherkraftwerke eine Lösung darstellen, um die fluktuierende, unvorhersehbare Produktion auf lokaler Ebene zu regeln? Eine konkrete Fallstudie, die mit der Co-Finanzierung der Stiftung The Ark in der Gemeinde Arbaz durchgeführt wurde, könnte erste Antworten auf diese Frage bieten.
 

Gegenstand des Projekts

Das Projekt „Pumpspeichergestütztes Energietransfersystem in Arbaz: Studie über die Installation, Einbindung und optimale Netzsteuerung“ wurde vom Programm „The Ark Energy“ der Stiftung The Ark finanziert. Ziel des Projekts war die Erforschung der Einrichtung einer Anlage für den Energietransfer mittels Pumpspeicherbetrieb in der Gemeinde Arbaz sowie der Einbindung der Anlage in das Mittelspannungsnetz.

Dabei wurden zunächst das Wasserkraftpotenzial bewertet und die diversen Wasserkraft-Komponenten vordimensioniert. Der theoretische Entwurf eines Pumpspeicherwerks zwischen zwei bestehenden, primär nicht zur Energiespeicherung vorgesehenen Reservoirs machte es erforderlich, über die Mehrzwecknutzung dieser Reservoirs nachzudenken.
Ausserdem wurde ein Modell des örtlichen Mittelspannungsnetzes erarbeitet, um beurteilen zu können, inwiefern das kleine Pumpspeicherkraftwerk in Lage wäre, bei einer steigenden Solarstromerzeugung in der Region netzregelnd zu wirken.
 

Konkrete Ergebnisse

Diese erste Studie über die Möglichkeit, kleine Pumpspeicheranlagen als Serviceeinrichtungen für das Mittelspannungsnetz einzusetzen, hat das wirtschaftlich interessante Potenzial dieser Speicherlösung aufgezeigt. Um aus diesem ersten Ergebnisse allgemein gültige Erkenntnisse zu gewinnen, wurde das Thema vom SCCER-FURIES (Swiss competence center in energy research – Future Swiss electrical infrastructure) aufgegriffen, das die Eidgenossenschaft eigens zur Förderung von Innovationen eingerichtet hat, die sich im Hinblick auf die Umsetzung der Energiestrategie 2050 als nützlich erweisen können.

In diesem Zusammenhang wird ein Leitfaden für die Errichtung eines Pumpspeicherkraftwerks erstellt, in dem die verschiedenen Kriterien hinsichtlich Wasserkraftpotenzial, Umweltverträglichkeit und Einbindung dieser Art von Speicherlösung in das Stromverteilungsnetz erfasst werden, um weitere Standorte evaluieren und einen geeigneten Pilotstandort ermitteln zu können. Um die Entwicklung neuer Technologien zu begünstigen, wird darüber hinaus derzeit ein Bericht über den Stand der Technik in Bezug auf Turbomaschinen mit geringer Leistung und Eignung für diese Betriebsart erarbeitet.
 

Quelle: Im Bulletin ElectroSuisse 2/2015 erschienener und von Mitarbeitern der HES-SO Valais-Wallis verfasster Artikel

Ganzen Artikel lesen (auf Französisch) (pdf, 1 MB)

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