{"id":10060,"date":"2021-11-22T16:51:41","date_gmt":"2021-11-22T15:51:41","guid":{"rendered":"https:\/\/future-markets-magazine.com\/?p=10060"},"modified":"2021-11-22T16:52:16","modified_gmt":"2021-11-22T15:52:16","slug":"hgue-fuer-verlustarmen-stromtransfer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/future-markets-magazine.com\/de\/markets-technology\/hgue-fuer-verlustarmen-stromtransfer\/","title":{"rendered":"HG\u00dc f\u00fcr verlustarmen Stromtransfer"},"content":{"rendered":"<p><strong>Die Hochspannungs-Gleichstrom-&Uuml;bertragung erm&ouml;glicht den verlustarmen Transport von Strom &uuml;ber weite Entfernungen. Sie ist damit eine Schl&uuml;sseltechnologie bei der Anpassung der &Uuml;bertragungsnetze an die zunehmende Zahl regenerativer Energiequellen.<\/strong><\/p>\n<p>Stromnetze spielen eine Schl&uuml;sselrolle bei der Erreichung der Klimaneutralit&auml;t. In einem dezentralen erneuerbaren Energiesystem verbinden die Netze Onshore- und Offshore-Windparks, die kohlenstofffreien Strom produzieren, mit Stromverbrauchern und industriellen Abnehmern. Die Investitionen in neue &Uuml;bertragungsnetze werden sich in der EU28-Region in den Jahren 2021 bis 2030 auf gesch&auml;tzt 152&nbsp;Milliarden Euro belaufen.<\/p>\n<h2><strong>Vorhandene Netze optimieren<\/strong><\/h2>\n<p>Dabei erh&ouml;ht nicht nur der Ausbau das &Uuml;bertragungspotenzial der Netzinfrastruktur, sondern es stehen auch zahlreiche Technologien zur Verf&uuml;gung, mit denen sich die Leistungsf&auml;higkeit vorhandener Netze steigern l&auml;sst. &bdquo;Technologien zur Optimierung der Netze erm&ouml;glichen es uns, mehr aus den Netzen zu machen, die wir bereits haben. Sie reduzieren die Ausgaben f&uuml;r neue Netzinfrastrukturen. Sie geben uns effizientere Netze, die mehr erneuerbare Energien aufnehmen k&ouml;nnen und die Menge an Wind- und Solarenergie reduzieren, die wir abregeln m&uuml;ssen&ldquo;, so Giles Dickson, CEO des Industrieverbandes WindEurope. Er weist zudem darauf hin, dass die meisten der Technologien zur Netzoptimierung bereits erprobt und verf&uuml;gbar sind.<\/p>\n<p>So lassen sich mithilfe von Systemen zur Echtzeit-&Uuml;berwachung &Uuml;bertragungsleitungen enger an ihren thermischen Grenzen betreiben. Dadurch kann die maximale Kapazit&auml;t besser ausgenutzt werden, ohne die Sicherheit zu beeintr&auml;chtigen. Eine andere Technologie sind elektronische Systeme, die die Betriebsparameter von Transformatoren &ndash; zum Beispiel &Ouml;ltemperatur, Umgebungstemperatur oder Last &ndash; &uuml;berwachen und damit die Wartung vereinfachen und Ausf&auml;lle reduzieren. &Uuml;ber die Datenerfassung hinaus lassen sich mit Hilfe einer auf Ger&auml;teebene eingebetteten Intelligenz Alterungsmodelle erstellen oder Hot-Spot-Berechnungen durchf&uuml;hren &ndash; mit dem Ziel einer vorausschauenden Wartung. Eine cybersichere Kommunikation &uuml;ber ein gesichertes Netzwerk, auch per Mobilfunk oder andere Wireless-Technologien, ist daf&uuml;r Voraussetzung. Neue Transformatorentechnologien verbessern die Regelbarkeit des Netzes, reduzieren St&ouml;rungen und erm&ouml;glichen die Verbindung zu Gleichstromnetzen.<\/p>\n<h2><strong>Energie &uuml;ber weite Strecken &uuml;bertragen<\/strong><\/h2>\n<p>Gerade Gleichstromnetze gewinnen mit der zunehmend erforderlichen Anbindung von erneuerbaren Energiequellen an Bedeutung. Denn gro&szlig;e Quellen erneuerbarer Energie sind meist weit entfernt von den Verbrauchern, beispielsweise in Windparks auf dem Meer. Das bestehende Netz, &uuml;berwiegend mit der etablierten Wechselstromtechnik (AC-Technologie) ausgestattet, gibt die f&uuml;r den Transport dieser Strommengen erforderlichen Kapazit&auml;ten jedoch nicht her. Zudem geht bei der AC-Technologie w&auml;hrend der &Uuml;bertragung zwischen langen Distanzen zu viel Energie verloren. Daher gewinnen sogenannte Hochspannungs-Gleichstrom-&Uuml;bertragungssysteme (HG&Uuml;, im Englischen HVDC f&uuml;r High Voltage Direct Current) zunehmend an Bedeutung. Dabei wird auf der Versorgungsseite der Wechselstrom vor der &Uuml;bertragung zun&auml;chst in Gleichstrom umgewandelt. In der Empfangsstation wird der Strom dann f&uuml;r den Verbrauch wieder in Wechselstrom umgewandelt. Mit dieser Technologie werden im Vergleich zum Drehstromnetz die &Uuml;bertragungsverluste im Mittel um 30 bis 50 Prozent reduziert.<\/p>\n<p>&bdquo;Die HG&Uuml;-Technologie tr&auml;gt erheblich zu einer klimaneutralen Energiezukunft bei, indem sie die Integration von erneuerbarer Energieerzeugung auf gro&szlig;en Fl&auml;chen und in weiter Entfernung erm&ouml;glicht&ldquo;, erkl&auml;rt Niklas Persson, Managing Director Grid Integration bei Hitachi ABB Power Grids. Das Unternehmen lieferte unter anderem f&uuml;r das NordLink-Projekt &ndash; dem &bdquo;gr&uuml;nen Kabel&ldquo; zum Austausch deutscher Windenergie mit norwegischer Wasserkraft &ndash; die beiden Konverterstationen. Ohne die HG&Uuml;-Technologie w&auml;ren die Verluste bei der Energie&uuml;bertragung &uuml;ber die l&auml;ngste Seekabel-Stromverbindung der Welt viel zu hoch.<\/p>\n<h2><strong>Mit HG&Uuml; Strom noch effizienter wandeln<\/strong><\/h2>\n<p>In modernen HG&Uuml;-Systemen werden zwei grundlegende Umrichtertechnologien in den Konverterstationen eingesetzt: konventionelle netzgef&uuml;hrte Stromquellenwandler (LCCs) und Spannungszwischenkreisumrichter-Technologie (Voltage Source Converter, VSC). Letztere bestehen aus einer Reihenschaltung sogenannter Submodule, die aus IGBT-Halbbr&uuml;cken mit Speicherkondensatoren aufgebaut sind. Sie erm&ouml;glichen eine deutlich h&ouml;here Netzstabilit&auml;t, reduzieren die elektrischen Verluste signifikant und minimieren den Aufwand f&uuml;r die Filterung. Besonders niedrige Schalt- und Leistungsverluste sowie eine hohe Zuverl&auml;ssigkeit verspricht dabei der Einsatz von Leistungselektronik auf Basis von Siliziumcarbid. Laut Mitsubishi Electric k&ouml;nnen dabei die Verluste im Halbleiter um 50 Prozent reduziert werden. Damit kommt noch mehr der wertvollen &bdquo;sauberen&ldquo; Energie aus regenerativen Quellen beim Verbraucher an.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die Hochspannungs-Gleichstrom-\u00dcbertragung erm\u00f6glicht den verlustarmen Transport von Strom \u00fcber weite Entfernungen. 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