Auf dem Weg zu intelligenten Hybrid-Stromnetzen

Die meisten der heutigen Stromnetze basieren auf Wechselstrom. Erneuerbare Energiequellen erzeugen jedoch elektrische Energie in Gleichstrom und auch ihre Speichersysteme arbeiten Gleichstrom.

Hinzu kommt, dass der größte Teil unseres Stromverbrauchs – durch unsere Computer, Mobiltelefone und die Batterien unserer Elektrofahrzeuge – ebenfalls in Gleichstrom erfolgt. Kurz gesagt: Während die Infrastruktur zwar mit Wechselstrom betrieben wird, arbeiten die meisten Komponenten mit Gleichstrom. Die Einbindung von erzeugtem Gleichstrom in das Wechselstromnetz führt daher oft zu mehrfachen und ineffizienten Umwandlungen.

Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts TIGON wird ein dezentrales hybrides System mit Wechsel- und Gleichstrom konzipiert, das die Stromversorgung zuverlässiger, widerstandsfähiger und kosteneffizienter gestalten wird. Nach bisher zwei Jahren Projektlaufzeit haben die Forschenden von TIGON eine wissenschaftliche Arbeit veröffentlicht, in der eine neue Fallstudie für Inselnetze mit Wechsel- und Gleichstrom in Spanien beschrieben wird.

Der Demonstrationsstandort, an dem das hybride Inselnetz erprobt wird, ist das Zentrum für die Entwicklung erneuerbarer Energien, das Teil des TIGON-Projektpartners Zentrum für Energie-, Umwelt- und Technologieforschung (CIEMAT) in Spanien ist. Die spanische ist eine von zwei Fallstudien im Rahmen des Projekts. Die entwickelten Lösungen werden außerdem an einem Demostandort in Frankreich getestet und dann in Bulgarien und Finnland nachgebildet.

Sie bestehen aus acht Software- und Hardwarekomponenten für Inselnetze, die sich derzeit in der Entwicklung befinden. Die Hardware umfasst einen Halbleitertransformator, Siliziumkarbid-Gleichspannungswandler, Gleichstromschutzsysteme und eine Mittelspannungs-Gleichstrom-Photovoltaikanlage. Zu den Softwarelösungen gehören Schutz- und Kontrollsysteme für die weiträumige Überwachung, ein Energiemanagementsystem, ein Entscheidungshilfeinstrument für Gleichstromnetze sowie ein System zur Abwehr von Cyberangriffen.Im Oktober 2022, nach der Hälfte der vierjährigen Projektlaufzeit, traf sich das TIGON-Team erstmals persönlich in Thessaloniki, Griechenland, um die Gesamtfortschritte zu bewerten. Auf Einladung des TIGON-Projektpartners Zentrum für Forschung und Technologie Hellas erörterten die Teammitglieder Aspekte wie Datenverarbeitung und Demonstrationsüberwachung sowie Wege zur Marktreife und geistiges Eigentum.

„Das Projekt verläuft im Großen und Ganzen nach Plan und es ist großartig, das Team endlich persönlich kennenzulernen“, erklärt Projektleiterin Montserrat Lanero vom TIGON-Koordinator, dem CIRCE (Forschungszentrum für Energieressourcen und -verbrauch), Spanien, in einer auf der Projektwebsite veröffentlichten Pressemitteilung. „Jetzt konzentrieren wir uns darauf, die TIGON-Lösungen für den Einsatz an den Versuchsstandorten vorzubereiten, damit wir mit deren Betrieb beginnen können, einer wichtigen neuen Phase von TIGON.“

Das Projekt TIGON (Towards Intelligent DC-based hybrid Grids Optimizing the network performance) wurde auch in eine Broschüre mit bewährten Praktiken aufgenommen, die von der Renewable Grid Initiative (RGI) veröffentlicht wurde. Die RGI bringt Nichtregierungsorganisationen und Übertragungsnetzbetreiber aus ganz Europa mit dem Ziel zusammen, eine faire, transparente und nachhaltige Netzentwicklung zu fördern. Das Projekt TIGON wird auf Seite 28 der Broschüre vorgestellt.

Weitere Informationen:

TIGON-Projektwebsite