Wenn es um die Vorhersage des Energieverbrauchs geht, greifen die Energieversorger auf verlässliche Daten aus der Vergangenheit zurück, um den zukünftigen Bedarf vorherzusagen. Doch für eine globale Pandemie wie die, die wir derzeit durchlaufen, gibt es keine Formel, keine Daten und keine Möglichkeit, genau vorherzusagen, wie viel Energie benötigt werden wird. Bei Nachfrageschwankungen steigt die Wahrscheinlichkeit von Stromausfällen. Paul Brickman, Vertriebs- und Marketingleiter bei Crestchic Loadbanks, untersucht die Rolle von Lastbänken bei der Aufrechterhaltung der optimalen Stromversorgung.
Stromversorgung während des Lockdowns
Das Leben im Lockdown hat zu einer Veränderung der täglichen Routinen von Millionen von Menschen geführt. Büros mit vielen Computern und stromfressenden Klimaanlagen bleiben geschlossen, Fabriken arbeiten nur mit einer Rumpfbelegschaft oder sind vorübergehend stillgelegt, Geschäfte und Einkaufszentren öffnen nicht. Die elektrischen Anforderungen im gewerblichen und industriellen Bereich sind deutlich gesunken. Gleichzeitig haben sich durch den Lockdown die Ansprüche der Verbraucher verschoben. Die Daten deuten darauf hin, dass wir später aufstehen und länger aufbleiben. Mit unserer inneren Uhr verändert sich auch unser Energieverbrauchsmuster. Der massive Anstieg von Abonnements für Programme wie Netflix und Disney Plus ist ebenfalls ein Beweis für den Trend zu einem erhöhten Stromverbrauch am Abend.
Dieses Muster wird von Stromversorgern auf der ganzen Welt bestätigt. In New York ist der Stromverbrauch während der morgendlichen Hauptverkehrszeit um ganze 18 % gesunken, während in Japan ein Rückgang des Stromverbrauchs an Wochentagen um 5 % zu verzeichnen ist. Der britische Übertragungsnetzbetreiber National Grid hat davor gewarnt, dass die rekordverdächtig niedrige Stromnachfrage während des Coronavirus-Lockdowns dazu führen könnte, dass das Angebot die Nachfrage übersteigt, was wiederum zu Stromausfällen führen könnte.
Warum ist die schwankende Nachfrage ein Problem?
Es liegt auf der Hand, dass es zu Stromausfällen kommen kann, wenn die Nachfrage nach Strom das Angebot übersteigt. Umgekehrt kann auch zu viel Stromangebot ein Problem sein, da die Frequenz im Netz ansteigt und so möglicherweise Schäden an der Infrastruktur sowie Probleme in den lokalen Energienetzen verursacht werden. Die Kombination aus hoher Stromerzeugung und geringer Nachfrage kann auch die Widerstandsfähigkeit des Energiesystems gegenüber plötzlichen Frequenzänderungen verringern, was zu vorübergehenden Stromausfällen führen kann.
Im April 2020, gerade als die britische Regierung die Ausweitung des Lockdowns ankündigte, veröffentlichte National Grid eine Erklärung, die darauf hindeutete, dass die Stromnachfrage um 20 % unter das normale Niveau fallen könnte, was möglicherweise zu einem Überangebot an Strom und anschließenden Problemen bezüglich der Kontinuität der Stromversorgung führen könnte. Einfach ausgedrückt: In Großbritannien kann es zu Stromausfällen kommen.
Angebot und Nachfrage ausbalancieren
In der Vergangenheit wurde die Stromversorgung in Großbritannien durch eine kleine Anzahl großer Kraftwerke sichergestellt, üblicherweise Kohle- oder Kernkraftwerke. Diese riesigen Stromerzeugungsanlagen sind unflexibel und brauchen Stunden, um sicher abzuschalten, was ihre Fähigkeit einschränkt, schnelle Änderungen in der Versorgung vorzunehmen. Da sich die Versorgung weiterentwickelt und die Welt auf umweltfreundlichere und nachhaltigere Energiequellen umstellt, gibt es noch mehr Variabilität in der Versorgung – was weitere Schwankungen mit sich bringt, aber auch die Fähigkeit, besser auf Veränderungen zu reagieren.
Windparks können schnell herunterfahren und kurzfristig abschalten, um das Netz nicht zu überlasten. Auch die Wasserkraft bietet eine Lösung, indem sie überschüssige Energie nutzt, um Wasser in Seen zu pumpen und so die Einspeisung in das Stromnetz effektiv einzudämmen. Obwohl bereits mehr in Batteriespeicher investiert wird, ist noch mehr Entwicklungsarbeit notwendig, bevor sie eine praktikable Lösung für die ausreichende Speicherung von Energie zum Ausgleich von Netzschwankungen darstellen. Doch trotz dieser Maßnahmen und ihrer Fähigkeit, besser auf Bedarfsänderungen zu reagieren, lässt sich nicht leugnen, dass die zunehmende Verbreitung kleinerer, intermittierender Quellen selbst zu schwankenden Stromerträgen und Instabilität bei der Versorgung führen kann. Die hohen Frequenzen, die durch eine hohe Einspeisung bei gleichzeitig geringer Nachfrage verursacht werden, können der Übertragungs- und Verteilungsinfrastruktur erheblich schaden, da Hochspannungskabel ausbeulen und Transformatoren und Schaltanlagen stärker belastet werden, wenn der Durchfluss größer wird als ursprünglich veranlagt. Dies war bereits ein Problem in Gebieten mit großer Solarstromerzeugung, wie z. B. im Südwesten Großbritanniens.
Unter normalen Umständen würde das Frequenzsteuerungsprogramm des Netzes dazu beitragen, diese Schwankungen abzumildern. Für gewerbliche und industrielle Großverbraucher gibt es Anreize, ihren Stromverbrauch zu drosseln oder schnell hochzufahren, um Spitzen und Tiefpunkte auszugleichen. Diese Muster im Voraus zu vereinbaren, ist zwar eine plausible Option, aber die Nutzung zur Risikominderung in Krisenzeiten ist nicht so einfach. Nur sehr wenige Unternehmen haben Prozesse, die sie schnell hochfahren können, um ihre Stromabnahme zu erhöhen, und da viele der stromintensiven Verbraucher in Großbritannien derzeit aufgrund von Abschaltungen inaktiv sind, sinkt die Zahl der Kandidaten, die dazu bereit und in der Lage sind.
Die Rolle von Lastbänken
Lastbänke sind die perfekte Lösung für das Problem der Überversorgung, da sie schnell reagierende, sichere, große Energieverbraucher sind, die einfach an das Netz angeschlossen werden können. Vereinfacht ausgedrückt können Lastbänke zur Verwaltung und Ableitung von Leistungsüberlastungen eingesetzt werden, um Schäden zu vermeiden. Überschüssige Energie kann aus dem Energienetz und den Stromleitungen in Lastbänke umgeleitet werden, die von diesen dann sicher als heiße Luft abgeführt werden kann.
Lastbänke dienen dazu, die realen Anforderungen an kritische Stromversorgungssysteme nachzubilden, zu prüfen und zu verifizieren. Als solche werden sie am häufigsten zum Testen von Notstromgeneratoren und Notstromsystemen verwendet. Private Haushalte, Transport und Verkehr, Unternehmen oder Krankenhäuser, unser gesamtes modernes Leben ist von der Versorgung mit Energie absolut abhängig. Lastbanken können eine entscheidende Rolle spielen, um die Kontinuität der Versorgung zu gewährleisten. Ihre Rolle beim Ableiten und Abführen von Überlasten ist weniger bekannt. In diesen schwierigen Zeiten ist es jedoch wichtig, dass die Energieversorgung ununterbrochen funktioniert, vor allem, wenn kritische Infrastrukturen wie Krankenhäuser auf eine unterbrechungsfreie Versorgung angewiesen sind.
Während Lastbänke erst seit Kurzem eine kleine Rolle für den Ausgleich des Netzes spielen, bietet die Lastbankmiete eine praktikable, sofortige und vorübergehende Lösung für das Problem der Überversorgung. Da die Stabilität der Versorgung davon abhängt, dass das Netz die Frequenz bei 50 Hz hält, können Lastbänke sozusagen als „Überdruckventil“ fungieren und in einer Notfallsituation einen spürbaren, sicheren und sofortigen Unterschied machen, der die durch Überversorgung verursachten Risiken mindert und die Wahrscheinlichkeit verringert, dass es zu Stromausfällen kommt.