Aufgrund langjähriger Erfahrung und ausgefeilter Prognosemethoden können Netzbetreiber die Verbrauchsschwankungen im Netz gut vorhersagen. Mit der Einspeisung von Windenergie tritt ein zusätzlicher Unsicherheitsfaktor auf der Erzeugerseite hinzu. Hier erlauben neu entwickelte Verfahren (Projekt-Info 14/03) inzwischen eine Prognose der zu erwartenden Windeinspeisung mit einem mittleren quadratischen Fehler von 10% für den Folgetag sowie 6% für die Kurzzeitprognose von 3 bis 6 Stunden bezogen auf die installierte Nennleistung. Flexible und schnelle Speicherkraftwerke können diese Abweichungen ausgleichen. Statt thermische Kraftwerke zu drosseln, übernimmt der Speicher überschüssige Energie, die anschließend für den kurzfristigen zusätzlichen Bedarf zur Verfügung steht und so teure Leistung vom Spot-Markt ersetzen kann.

Im Ergebnis könnten die Wärmekraftwerke im konstanten optimierten Betrieb fahren und damit einen höheren Wirkungsgrad und geringeren Verschleiß erreichen. Gleichzeitig erhöht die zusätzliche Reserveleistung der Speicherkraftwerke mit ihrer Fähigkeit zur Spannungs- und Leistungs-Frequenzregelung die Betriebssicherheit im Stromverbund. Auch Betreiber von Windenergieanlagen profitieren, wenn Anlagen nicht mehr wegen Netzüberlastung still stehen müssen.

So funktionieren Druckluftspeicher-Kraftwerke

Herkömmliche Druckluftspeicher-Kraftwerke arbeiten wie konventionelle Gasturbinen- Spitzenlastkraftwerke. Mit einem entscheidenden Unterschied: Die Gasturbinen in herkömmlichen Kraftwerken benötigen bis zu zwei Drittel der von ihnen erzeugten mechanischen Energie für den Antrieb ihrer Verdichter. Nur etwa ein Drittel steht als Antriebsenergie für die Stromgeneratoren zur Verfügung. Anders bei Druckluftspeicher- Kraftwerken – hier wird die bereits verdichtete Druckluft und Brenngas direkt der Brennkammer zugeführt.

Entsprechend höhere Turbinenleistungen können auf die Generatorwellen übertragen werden. Kern eines CAES-Kraftwerkes ist ein großer Druckluftspeicher, der zu Schwachlastzeiten mit hohem Windangebot über elektrisch angetriebene Kompressoren beladen wird. Neben Aquiferen und porösen Gesteinsformationen eignen sich vor allem große Kavernen in unterirdischen Salzstöcken, die durch Aussolung erzeugt werden können. Für den Einsatz in CAES-Kraftwerken gibt es zwei Beispiele.