Stromverbund

Stromverbund,

 

Elektrizitätsverbund, elẹktrisches Verbundsystem, die weiträumige, überregionale Zusammenarbeit von Elektrizitätsverbundunternehmen in nationalen und internationalen Verbundnetzen, die aus Übertragungsnetzen (Gesamtheit der miteinander verbundenen Anlagenteile zur Übertragung elektrischer Energie) bestehen, die synchron (Hochspannungsdrehstromübertragung, HDÜ) oder asynchron (Hochspannungsgleichstromübertragung, HGÜ) zusammengeschaltet sind. Übertragungsleitungen, in der Regel mit den Spannungsebenen 220 kV und 380 kV, zum Teil auch 500 kV und 750 kV, bilden das Rückgrat der Verbundnetze. Sie ermöglichen den überregionalen Stromaustausch und die Übertragung der elektrischen Energie von großen Kraftwerken zu den nachgeordneten Verteilungsnetzen, unter Umständen über weite Entfernungen. Unabhängig voneinander entstanden - historisch gewachsen aus kleinen lokalen, dann regionalen Netzen - ausgedehnte Verbundsysteme in Europa, Nordamerika und Asien. Der Stromverbund dient der sicheren und wirtschaftlich günstigen Stromversorgung und bietet u. a. folgende Vorteile: gegenseitige Unterstützung bei kurzfristigen Verbrauchs- und Erzeugungsänderungen, Aushilfe im Störungsfall, Koordinierung der gemeinsam einsetzbaren Reserven und damit Verminderung der Investitionen in neue Erzeugungsleistung. Der Verbundbetrieb gestattet darüber hinaus eine besonders wirtschaftliche Optimierung des Einsatzes einzelner Kraftwerke im Hinblick auf die eingesetzte Primärenergie, die Einsatzbereitschaft, die technische Leistungsfähigkeit und die Stromerzeugungskosten. Andererseits können, insbesondere in Nordamerika und Asien, auch großräumige Stromübertragungen eine wesentliche Aufgabe des Verbundes sein, um z. B. standortgebundene Primärenergien (Wasserkraft) in weit entfernten Verbrauchszentren nutzbar zu machen.

 

In Europa bestehen mehrere Verbundsysteme nebeneinander. Sie bilden jeweils ein großes zusammenhängendes Gebiet gleicher 50-Hz-Netzfrequenz. Die »Union pour la coordination de la production et du transport d'électricité« (UCPTE, französisch »Union für die Koordinierung der Erzeugung und des Transports elektrischer Energie«) wurde 1951 gegründet und hat heute eine installierte Kraftwerksleistung von rd. 415 GW. Ihre Mitglieder sind die Unternehmen, deren im Verbundbetrieb synchron zusammengeschalteten Netze 16 europäische Staaten (darunter Deutschland, Österreich und die Schweiz) umfassen. Das albanische Netz, das dänische Netz auf dem Festland und das Netz CENTREL werden synchron mit dem UCPTE-Netz betrieben. Darüber hinaus sind die Netze der Maghrebstaaten Marokko, Algerien und Tunesien, die mit Lybien und Mauretanien im Komitee für Elektriziät COMELEC zusammenarbeiten, seit 1997 über ein Seekabel durch die Straße von Gibraltar mit Spanien und dadurch mit dem UCPTE-Verbund vorerst synchron zusammengeschaltet. In einer zweiten Stufe soll diese Verbindung auf Gleichstrom umgestellt werden. Der nordeuropäische Verbund NORDEL wurde 1963 gegründet; er umfasst die Netze der skandinavischen Länder (Island ist assoziiert, jedoch elektrisch nicht verbunden). Aufgrund seiner Insellage besitzt Großbritannien ein eigenes Verbundnetz, ist aber - wie das NORDEL-Netz - über HGÜ-Seekabelverbindungen mit dem UCPTE-Netz verbunden.

 

In Osteuropa befindet sich das »Vereinigte Energiesystem« (VES), mit dem einheitlichen Energiesystem der ehemaligen UdSSR (EES) synchron gekoppelt, aufgrund der politischen und wirtschaftlichen Entwicklung in Auflösung. Derzeit sind die Nachfolgestaaten des früheren VES-Netzes in der CDO (Central Dispatching Organization) organisiert, wobei jedoch der einheitliche synchrone Verbund nicht mehr besteht. So wurde z. B. das Netz der ehemaligen DDR im September 1995 aus dem VES herausgelöst und in das deutsche Verbundnetz, im Parallelbetrieb mit dem UCPTE-Stromverbund, integriert. Kurz darauf wurden die Netze der CENTREL-Staaten mit zusammen 40 GW installierter Kraftwerksleistung (vorerst zur Probe) an das UCPTE-Netz angeschlossen. Auch Bulgarien und Rumänien streben eine synchrone Verbindung mit dem Netz der UCPTE an. Das EES-Netz der ehemaligen UdSSR wurde 1992 in die Verbundnetze der Nachfolgestaaten aufgeteilt, die sich teilweise aus dem gemeinsamen Verbundbetrieb lösten.

 

In Nordamerika standen dem Aufbau eines frequenzsynchronen Gesamtsystems die geographischen Gegebenheiten, v. a. die großen Entfernungen, sowie die sich zum Teil widersprechenden wirtschaftlichen Interessen entgegen. Dies führte zur Bildung von fünf Verbundteilsystemen mit jeweils einheitlicher Frequenz (insgesamt rd. 800 GW installierte Kraftwerksleistung), von denen vier mittels HGÜ-Anlagen asynchron gekoppelt sind. Der Stromverbund des nordamerikanischen Kontinents umfasst dabei nicht nur die Bundesstaaten der USA, sondern auch Kanada und zum geringen Teil Mexiko.