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Das Bundesamt für Energie (BFE) beantwortet jedes Jahr hunderte von Anfragen von Bürgerinnen und Bürgern. Auf energeiaplus.com greifen wir unter dem Stichwort «Liebes BFE…» einige davon auf. Weiterlesen

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Das Stromnetz soll zuverlässig und stabil funktionieren, ob wir nun viel oder wenig Strom brauchen. Spannung und Blindenergie sind dabei zwei wesentliche Faktoren. Energeiaplus erklärt.

Der Weg des Stroms vom Produzenten bis zur Steckdose ist lang und auch komplex. Der Strom durchläuft verschiedene Ebenen, bis er schliesslich auf 230 Volt transformiert ist und unser Handy, unseren Kühlschrank oder den TV mit Energie versorgt.

Insgesamt sieben Netzebenen (NE) gibt es im Schweizer Stromnetz.

Quelle: VSE

 

Mit 380 kV respektive 220 kV ist die Spannung im Übertragungsnetz (NE1) am höchsten. Das ist gewissermassen die Strom-Autobahn. Auf ihr findet der Transport von Strom von den grossen Kraftwerken in die Ballungszentren und der Austausch mit dem Ausland statt. Das Verteilnetz (Netzebenen 2 bis 7) verteilt den Strom vom Ort der Produktion bzw. vom Übertragungsnetz bis zu unseren Steckdosen in 230V.

Allerdings: Das Netz transportiert nicht immer gleich viel Strom. In der Nacht oder im Sommer braucht es weniger, im Winter mehr. Die Spannung unterstützt diesen Transport und wird in der Schweiz hauptsächlich von Kraftwerken generiert.

Man kann sich die Spannung als eine Art «Druck « vorstellen. In einem Stromkreis ist die Spannung quasi die treibende Kraft, die den Strom vom Ort mit höherem elektrischen Potential zum Ort mit niedrigerem elektrischen Potential drückt. Die Spannung muss aber bei Stromfluktuationen stabil bleiben, sonst drohen Ausfälle. Bei zu hoher Spannung können z.B. Geräte beschädigt werden. Doch wie stellt man diese Stabilität sicher? Hier kommt nun die sogenannte Blindenergie ins Spiel.

Was ist Blindenergie überhaupt?

Als Blindenergie wird jener Teil des Stroms bezeichnet, der nicht produktiv ist, den es aber braucht, damit das elektrische Netz und die angeschlossenen Geräte funktionieren können.

Analogiebeispiel: das Flugzeug

Ein Flugzeug braucht für seinen Flug zwei Arten von Energien: die «Wirkenergie», welche es ihm ermöglicht, nach vorne zu fliegen, und die «Blindenergie», die dem Flugzeug erlaubt, in die Höhe zu fliegen. Das gleiche geschieht im Stromnetz: die Wirkenergie ist diejenige, die wir «normal» verbrauchen, die Blindenergie ist diejenige Energie, welche die Spannung im Stromnetz stützt, damit diese Wirkenergie bis zu unserer Steckdose kommt und verbraucht wird.

Wie verhält es sich nun mit Blindenergie und Spannung im Netz?

Die Blindenergie unterstützt direkt die Spannung im Stromnetz. In Zeiten mit starker Netzlast (z.B. im Winter) sinkt tendenziell die Spannung. Um diese aufrechtzuerhalten, müssen die Kraftwerke auf Anweisungen der Netzbetreiber mehr Blindenergie produzieren. Umgekehrt ist es, wenn die Netzlast sinkt, zum Beispiel in den Sommermonaten. In diesem Fall steigt tendenziell die Spannung und die Kraftwerke müssen mehr Blindleistung absorbieren (das heisst vom Netz ziehen), damit diese Spannung auf einem tieferen stabilen Niveau bleiben kann.

Das Produzieren und Absorbieren der Blindenergie ist eine Leistung der Kraftwerke. Diese Leistung bezeichnet man als Systemdienstleistung, und sie wird von den Netzbetreibern für die Stabilisierung der Spannung in ihrem Netz entschädigt.

Im März und April, während des Corona-Shutdowns hat Swissgrid, die Betreiberin des Schweizerischen Übertragungsnetzes, eine tiefere Netzlast deutlich beobachtet. Aber es bestand kein Anlass zur Sorge. Die zulässigen Spannungsgrenzen wurden dank der guten Regelsysteme der Kraftwerke eingehalten.

Mohamed Benahmed, Leiter Netze, Bundesamt für Energie

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Sie produzieren selber Strom und handeln damit untereinander: Die rund 40 TeilnehmerInnen des Projekts «Quartierstrom» in Walenstadt SG. Das Bundesamt für Energie hat das Projekt unterstützt. Nun liegt der Schlussbericht vor, und er zeigt: «Quartierstrom» funktioniert. Weiterlesen

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Der Krieg und die Spanische Grippe hatten Bevölkerung und Wirtschaft stark in Mitleidenschaft gezogen. Besonders spürbar war der Energiemangel: Die prekäre Kohleversorgung, die hohen Preise für Petrol und Brennholz machten die Elektrizität zur neuen Wunderwaffe. Der Ausbau der Stromproduktion wurde vorangetrieben und gleichzeitig auch die Nachfrage angekurbelt. Und auch über die Elektrizitätsversorgung im Winter und die Frage, ob der Bund eine steuernde Rolle beim Ausbau der Elektrizitätsproduktion übernehmen soll, wurde diskutiert. Eine Zeitreise durch Originalquellen aus den Grippejahren 1918/19. Weiterlesen

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Nachdem National- und Ständerat wegen der Corona-Pandemie die Frühjahrssession in der dritten Woche abgebrochen hatten, steht die diesjährige Sommersession vor der Türe. Vom 2. bis zum 19. Juni 2020 tagt das Parlament in den Hallen des Berner Messegeländes und wird sich unter anderem den Energiegeschäften annehmen, die in der Frühjahrssession nicht mehr behandelt werden konnten. Neben sieben Vorstössen stehen auch das Geschäft zum Förderungsinstrument SWEET (Swiss Energy Research for the Energy Transition) sowie die Totalrevision des CO2-Gesetzes auf dem Programm. Weiterlesen

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Aufgrund der sich rasch verschlechternden Situation um das Coronavirus beschlossen die Ratspräsidien, die Sitzung des Parlaments zu unterbrechen. Das bedeutet, dass der untenstehende Text nicht mehr relevant ist.
Wir werden die Daten ändern, wenn das Parlamentsbüro über die weitere Bearbeitung dieser Dossiers informieren wird.

 

Die diesjährige Frühlingssession läuft bereits seit dem 2. März. Kommende Woche stehen nun die Geschäfte aus dem Energiebereich auf der Agenda. Neben zehn Vorstössen steht die Totalrevision des CO2-Gesetzes im Fokus der Parlamentarierinnen und Parlamentarier. Weiterlesen

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Wie sollen Menschen bis in die ferne Zukunft über ein Lager mit radioaktiven Abfällen informiert werden? Eine Expertengruppe der internationalen Kernenergie-Agentur Nuclear Energy Agency (NEA) zum Thema «Wissensmanagement und Markierung geologischer Tiefenlager» ist zum Schluss gekommen, dass ein ganzes Wissenserhaltungssystem benötigt wird, um der gestellten Aufgabe gerecht zu werden. Weiterlesen

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Gut überwachte Netze sind das Rückgrat einer zuverlässigen Stromversorgung. Moderne Monitoringsysteme helfen, allfällige Störungen schnell aufzudecken und zu beheben. Ein entsprechendes System ist im europäischen Übertragungsnetz seit Jahren Realität. Künftig dürften vergleichbare Monitoringsysteme auch im Verteilnetz zum Einsatz kommen. Um dies zu ermöglichen, arbeiten Wissenschaftler der Hochschule Luzern um Prof. Ulrich Dersch (Foto) an einer kostengünstigen und zuverlässigen Datenkommunikation über das Stromnetz (PLC). Sie schaffen damit die Grundlage für leistungsfähige Monitoringsysteme auf der Grundlage von Phasor Measurement Units (PMU) und darauf basierenden Schutz- und Automationslösungen. Weiterlesen

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Wie hoch ist die Qualität der Schweizer Photovoltaikanlagen, die eine kostendeckende Einspeisevergütung (KEV) erhalten? Dieser Frage geht die im Auftrag des Bundesamts für Energie erstellte und kürzlich publizierte Studie «Performance-Analyse der Schweizer KEV PV-Anlagen» nach. Von besonderem Interesse war, wie viel der Sonneneinstrahlung von den PV-Anlagen in elektrischen Strom umwandelt werden kann.

Die Analyse wurde im Zeitraum zwischen 2009 und 2016 durchgeführt und berücksichtigt den Ertrag von 1’658 KEV-Photovoltaikanlagen mit einer Gesamtleistung von 206,8 Megawatt. Dies entspricht 12 Prozent aller Schweizer Anlagen (Stand Ende 2016), womit die Ergebnisse statistisch aussagekräftig sind.

Die Firma TNC entwickelte eigens für diese Analyse eine spezielle Methodik. Diese führt einerseits die erfassten elektrischen Erträge der PV-Anlagen und andererseits ihre standortspezifisch berechneten Einstrahlungsverhältnisse, welche auf gemessenen Meteodaten basieren, systematisch zusammen. Anschliessend wertet sie die so genannte Performance-Ratio (PR) aus. Grundlage hierfür bilden die Ertragsdaten der geförderten Anlagen, die anonymisiert und aggregiert wurden.

Die Resultate der Analyse sind erfreulich. Sie zeigen nämlich, dass die Schweizer PV-Anlagen mit einem Mittelwert von leicht mehr als 75 Prozent generell eine gute Performance aufweisen. Die gemessenen elektrischen Jahreserträge liegen im untersuchten Zeitraum für typische Anlagen im Schnitt mit 1015 kWh/kWp über den bisherigen Annahmen des BFE von 950 kWh/kWp.

Bei der Beobachtung der PR über die Zeit kam die Studie zu zwei interessanten Ergebnissen: Erstens führt der technologische Fortschritt dazu, dass die Anlagen, die in dem Zeitraum jeweils neu in Betreib genommen wurden, eine jährliche Steigerung der PR von zirka 0,36% aufwiesen. Zweitens zeigt sich, dass die Degradation der Module (d.h. die jährliche Leistungsabnahme durch Alterung) für die ausgewerteten Anlagen bei 0,2-0,3% pro Jahr liegt und somit deutlich tiefer als die bisher vom BFE angenommenen 0,5% pro Jahr.

Wieland Hintz, BFE-Fachspezialist Erneuerbare Energien

 

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