Planungslösung für künftige Verteilnetze

Bisher ist es zur Stabilisierung des Netzbetriebs immer wieder notwendig, dass Kraftwerke, Windräder und Photovoltaik-Anlagen zeitweise leistungsbegrenzt werden müssen. Im Jahr 2017 lag die so verlorene Menge an Windstrom bei einem Rekordsatz von fünf Prozent. Gleichzeitig entstanden deutschlandweit für die Netzstabilisierung nach Angaben der Bundesnetzagentur zusätzliche Kosten von 1,4 Milliarden Euro. Dem kann nur ein langfristiger Netzausbau entgegenwirken. Ein spezielles Computersystem, das sogenannte „Smart Performance Cluster“, soll künftig dazu beitragen, das Stromnetz an die Anforderungen der Energiewende anzupassen. Gemeinsam mit dem Übertragungsnetzbetreiber TenneT TSO haben Experten des Jülich Supercomputing Centre (JSC) in einer dreijährigen Kooperation das hybrides Rechnersystem entwickelt.

Durch Netzstabilisierungs-Maßnahmen gingen 2017 fünf Prozent des Windstroms verloren. Foto: TenneT TSO GmbH

„Smart Performance Cluster“ strebt eine optimale Anpassung und Auslegung neuer Leitungen an. Dafür ist allerdings eine Simulation und Optimierung der Lastflüsse im gesamten Netz und über ein ganzes Jahr hinweg nötig – ein Unterfangen, das mit der bisherigen Simulationstechnik auf klassischen Servern aufgrund der Komplexität des deutschen Energiesystems nicht zu realisieren gewesen wäre. „Mit dem neu entwickelten System sind wir in der Lage, zahlreiche Berechnungen parallel auszuführen. Dadurch bleibt mehr Zeit, die Berechnungsergebnisse in weiteren Dimensionen zu analysieren und neue Erkenntnisse zu erhalten.“, erklärt Stefan Schuh, Projektleiter bei TenneT. „Zudem sind manche Berechnungen überhaupt erst durch die Einführung des neuen Systems möglich geworden“, berichtet Schuh.

„Smart Performance Cluster“ stellt Ressourcen für Windows- und Linux-Software unter einer Oberfläche zusammen und unterstützt die Planung neuer Stromleitungen mittels umfangreicher Simulationswerkzeuge und einer 30-fach beschleunigten Computersimulationen der Lastflüsse im Stromnetz. Das neu entwickelte System soll insbesondere der Planung neuer Leitungen in Folge wachsender Kosten für die Netzstabilisierung zu Gute kommen.

www.tennet.eu

www.fz-juelich.de

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