Chinesisches Unternehmen unterdrückt erfolgreich breitbandige Oszillationen in 500-MW-Solarkraftwerk – weltweit erster Feldtest

Ein chinesisches Unternehmen hat in einem 500-MW-Solarkraftwerk mit Speicher breitbandige Oszillationen reproduziert und unterdrückt – es handelt sich demnach um den weltweit ersten Feldtest dieser Technologie. Der Test wurde vom erneuerbaren Energieunternehmen Sungrow mit Sitz in Hefei durchgeführt, das auf Photovoltaik (PV) und Energiespeichersysteme spezialisiert ist. Der Test fand im September 2026 in einem Kraftwerk in der chinesischen Provinz Qinghai statt und zielte darauf ab, breitbandige Oszillationen zu adressieren. Dabei handelt es sich um schnelle elektrische Schwankungen, die erneuerbare Energiesysteme praktisch destabilisieren können. Zudem können sie Erzeugungsanlagen dazu zwingen, sich vom Netz zu trennen oder vollständig abzuschalten.

Aufgrund ihrer unvorhersehbaren Natur war es bislang eine Herausforderung, diese Schwankungen in laufenden Kraftwerken zu reproduzieren. Sungrow ging dieses Problem an, indem es die Schwankungen in einem realen Kraftwerk gezielt auslöste. Der Chefingenieur von Sungrow, Pan Nian'an, erläuterte: „Damit erneuerbare Energien zu einer wirklich stabilen und verlässlichen Stromquelle werden, müssen Fähigkeiten zur autonomen Selbstheilung von Störungen und zur Netzstützung entwickelt werden."

Erfolgreiche Reproduktion breitbandiger Oszillationen

Für den Test schufen die Ingenieure in dem 500-MW-Kraftwerk, das mit Sungrows PV-Wechselrichtern ausgestattet ist, Bedingungen eines schwachen Netzes. Das Team identifizierte drei Faktoren, die Oszillationen auslösen: die Leistungsabgabe des Kraftwerks, das Kurzschlussverhältnis (SCR) des Systems sowie die Steuerungsparameter der Wechselrichter. Zunächst passten die Ingenieure diese Parameter an und reproduzierten anschließend in einer kontrollierten Umgebung erfolgreich lokale breitbandige Oszillationen. Darüber hinaus testeten sie das Verhalten der PV-Wechselrichter unter unterschiedlichen Netzbedingungen. Sungrow führte in dem Kraftwerk den weltweit ersten Test zur Oszillationsunterdrückung durch.

Sungrows patentierte Technologie zur Anpassung an die Netzstärke erkannte die lokale Netzstärke innerhalb von 40 Millisekunden. Die Anlage passte daraufhin ihre Steuerungsstrategie an, um Spannung und Frequenz zu stabilisieren. Die Demonstration testete zudem Sungrows netzbildende Regelungstechnik (Grid-Forming Control). Dieses System soll Leistungselektronik in die Lage versetzen, das Netz aktiv zu stützen, anstatt lediglich bestehenden Netzbedingungen zu folgen. Laut Unternehmen kann die netzbildende Regelungsstrategie den Betrieb in einem SCR-Bereich von 1 bis 40 aufrechterhalten und zugleich transiente Überspannungen mindern.

Mögliche Auswirkungen des Tests

Breitbandige Oszillationen wurden bereits früher mit erheblichen Störungen in Stromnetzen in Verbindung gebracht. So erlebte etwa das deutsche Offshore-HGÜ-Projekt BorWin1 im Jahr 2014 Oszillationen zwischen 250 und 350 Hertz. Der Vorfall beschädigte Filterkondensatoren und führte zu einer etwa sechsmonatigen Stilllegung. 2019 trat auch im Offshore-Windpark Hornsea in der Nordsee vor der britischen Küste ein subsynchrones Oszillationsereignis auf, das zu weitreichenden Abschaltungen führte; rund 3,2 % der Systemlast gingen verloren, was etwa eine Million Nutzer betraf. Vertreter von Sungrow sind überzeugt, dass der aktuelle Test dabei helfen kann, Oszillationsregelungstechniken aus Simulationen und dem Labor hinauszuführen – und letztlich erneuerbare Kraftwerke in die Lage versetzt, selbst unter extrem schwachen Netzbedingungen den Anschluss zu halten, Erzeugungsverluste zu reduzieren und die exportierbare Strommenge der Anlagen zu erhöhen.

Pan Nian'an erklärte, das Unternehmen plane, die Technologien zur Unterdrückung breitbandiger Oszillationen, zur netzbildenden Regelung sowie zur Koordination mehrerer Energiequellen weiterzuentwickeln. „Diese Bemühungen zielen darauf ab, die stabile Netzintegration und effiziente Nutzung erneuerbarer Energien zu unterstützen und zugleich die technische Grundlage für eine sichere und stabile Energiewende sowie die Stromsysteme der nächsten Generation zu stärken."

Ausblick auf Regelungstechniken für breitbandige Oszillationen

Breitbandige Oszillationen stellen eine Herausforderung für die Stabilität erneuerbarer Energiesysteme dar, insbesondere bei ungünstigen Netzbedingungen. Der erfolgreiche Test von Sungrow demonstriert nicht nur die technische Machbarkeit, sondern könnte auch anderen Kraftwerken weltweit als Vorbild dienen, um unter ähnlichen Bedingungen einen stabilen Betrieb aufrechtzuerhalten. Mit der zunehmenden Verbreitung erneuerbarer Energien ist die Weiterentwicklung solcher Technologien entscheidend, um die Sicherheit und Stabilität der Stromversorgung zu gewährleisten und den Fortschritt der Energiewende voranzutreiben.