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Schwungradspeicher soll Stromnetz in China stabilisieren
Stromnetze müssen Erzeugung und Verbrauch ständig ausgleichen. In China soll ein neues Speichersystem aus zwei unterschiedlich großen Schwungrädern nun Frequenzabweichungen in kurzer Zeit abfedern und so ein Wärmekraftwerk bei der Netzregelung unterstützen. Die Anlage mit 5,5 Megawatt Gesamtleistung ist bereits ans Netz gegangen, ihre Leistungsdaten stammen bislang allerdings vom Betreiber.
Lanzhou (China). Bereits kleine Abweichungen zwischen Stromerzeugung und Verbrauch können die Frequenz des Stromnetzes verändern. Deshalb müssen Kraftwerke und andere Anlagen kurzfristig Leistung aufnehmen oder abgeben, um das Gleichgewicht wiederherzustellen. Gerade bei schwankender Erzeugung aus Wind und Sonne sind schnelle Regelmöglichkeiten hilfreich.
Dafür stehen steuerbare Kraftwerke, Batteriespeicher und auch Schwungräder zur Verfügung. Diese speichern Energie nicht chemisch, sondern als Bewegung einer rotierenden Masse und können ihre Leistung in kurzer Zeit verändern. Ihr Vorteil liegt eher in schnellen, häufigen Eingriffen als in der Versorgung über viele Stunden.
Am 6. November 2026 ist bei einem Wärmekraftwerk der China Huaneng Group in Lanzhou eine Doppelanlage mit zusammen 5,5 Megawatt Leistung ans Netz gegangen. Nach Angaben des Konzerns hat dessen Tochtergesellschaft in der Provinz Gansu das Vorhaben organisiert, während das Xi’an Thermal Power Research Institute die technische Entwicklung übernahm.
Das größere Schwungrad soll mit fünf Megawatt starke Frequenzabweichungen abfangen. Daneben ist ein zweites Schwungrad mit 0,5 Megawatt für kleinere, im normalen Netzbetrieb auftretende Schwankungen vorgesehen. Die abgestufte Regelung verteilt damit unterschiedliche Anforderungen auf zwei Einheiten, statt dieselbe Maschine für jede Korrektur einzusetzen.
Beim Laden beschleunigt ein Elektromotor die rotierende Masse, beim Entladen arbeitet die Maschine als Generator und bremst den Rotor ab. So kann der Speicher bei einem vorübergehenden Energieüberschuss Strom aufnehmen und ihn bei Bedarf rasch zurückgeben. Die Verbindung mit dem Kraftwerk soll helfen, dessen Leistungsregelung zu beschleunigen.
Huaneng beziffert die Reaktionszeit des mit beiden Schwungrädern ausgestatteten Kraftwerksaggregats auf weniger als 100 Millisekunden. Die Genauigkeit der Frequenzregelung liege bei mehr als 99,5 Prozent. Unabhängig überprüfbare Messreihen zu diesen Angaben sind bislang nicht zugänglich.
Für das größere Schwungrad nennt das Unternehmen eine Leistungsänderung von bis zu fünf Megawatt pro Sekunde und eine Speicherkapazität von 1.250 Kilowattstunden. Rechnerisch entspricht dies bei einer dauerhaften Abgabe von fünf Megawatt etwa 15 Minuten, bevor der gespeicherte Energievorrat erschöpft wäre. Die tatsächlich nutzbare Dauer kann wegen Betriebsgrenzen und Verlusten davon abweichen.
Laut Huaneng erreicht der Fünf-Megawatt-Speicher einen Lade- und Entladewirkungsgrad von mehr als 85 Prozent und ist für bis zu zehn Millionen Zyklen ausgelegt. Diese Zyklenzahl bezeichnet eine angegebene Lebensdauer und keine bereits nachgewiesene Betriebserfahrung der neuen Anlage. Auch der Anspruch, es handele sich um Chinas leistungsstärkstes einzelnes Schwungrad, stammt vom Betreiber.
Mit der Netzanbindung ist die Anlage nun in das Kraftwerksumfeld eingebunden. Ob ihre abgestufte Regelung Häufigkeit und Stärke der Netzfrequenzschwankungen langfristig messbar verringert, lässt sich anhand der bislang veröffentlichten Angaben nicht beurteilen. Dafür wären Betriebsdaten über längere Zeit sowie geeignete Vergleichswerte erforderlich.