Die Varianten im wirtschaftlichen Vergleich

Der Vergleich der drei Stromverteilnetzvarianten berücksichtigt nur die Investitionen für das Hoch- und das Mittelspannungsnetz zur Einspeisung der Prozessanlagen, da dessen Aufbau den wesentlichen Kostenunterschied darstellt. Des Weiteren ist in dem momentanen Projektstatus noch keine detailgenaue Aufteilung der Verbraucher im MS-Netz möglich. Zudem wird die Versorgung der MS-Verbraucher die Gesamtinvestitionskosten in jeder Variante um den gleichen Betrag erhöhen. In der Variante 1 (Bild 2) gliedert sich das interne Kraftwerksnetz in die Spannungsebenen 110 kV, 10 kV, 690 V und 400 V. Die 10-kV-Stationen der Prozesseinheiten werden aus dem 110-kV-Netz jeweils über zwei 110-kV/10-kV-Transformatoren versorgt. Das 110-kV-Netz wird dabei in zwei Teilnetze unterteilt beziehungsweise versorgen zwei Teilnetze die Lasten in der 10-kV-Spannungsebene.
Die Variante 2 (Bild 3) unterscheidet sich von der Variante 1 dadurch, dass in dem Kraftwerksnetz jetzt eine 30-kV-Spannungsebene zur Versorgung der Prozesseinheiten vorliegt.
Im Unterschied dazu verwendet die Variante 3 (Bild 4) im internen Kraftwerksnetz keine 110-kV-Netzspannung. Zur Versorgung der Prozesseinheiten stehen somit die Spannungsebenen 30 kV, 10 kV, 690 V und 400 V zur Verfügung. Die Versorgung der Prozesseinheiten erfolgt über 30-kV/10-kV-Transformatoren aus dem 30-kV-Netz. Das 30-kV-Netz wird dabei wiederum in zwei Teilnetze unterteilt bzw. die Lasten in der 10-kV-Spannungsebene werden von zwei Teilnetzen versorgt.
Der Vergleich der Investitionskosten (Bild 5) zeigt, dass die Variante 1 die kostengünstigste Lösung darstellt. Die Kosten der Variante 2 liegen um mehr als 10 % darüber.

Berechnung der Zuverlässigkeit

Bei den Zuverlässigkeitsbetrachtungen werden nur Teilaspekte der hier dargestellten Varianten untersucht. Ziel der Untersuchungen ist eine exemplarische Darstellung und Bewertung der unterschiedlichen Betriebsweisen in den Industrienetzen, vor allem im Bezug auf die Sammelschienenkonfigurationen in der 10-kV-Ebene und der Sternpunktbehandlung in der Hochspannungsebene.
Die Zuverlässigkeitsberechnung ermöglicht es, die Auswirkungen des Ausfallgeschehens und der Maßnahmen zur Wiederversorgung im Netz nachzubilden sowie Kenngrößen für die zu erwartenden Versorgungsunterbrechungen der angeschlossenen Kunden zu ermitteln. Während die Anwendung von entsprechenden Analysen ursprünglich ausschließlich den öffentlichen Netzbetreibern vorbehalten war, wurden die Verfahren auch auf Industrienetze adaptiert. Ein wesentliches Merkmal von Industrienetzen ist ihre höhere Redundanz verglichen mit öffentlichen Netzen. Dementsprechend liegen die Ergebniskenngrößen einige Größenordnungen unterhalb derer von öffentlichen Netzen.
Die Berechnung der Zuverlässigkeitskenngrößen für die Lasten und die Betriebsmittel erfolgt auf Basis der Zuverlässigkeitskenndaten, die das Ausfallverhalten der Betriebsmittel beschreiben, sowie unter Kenntnis des Netzes einschließlich des Netzschutzes und möglicher Umschaltzeiten nach einem Ausfall. Beispiele für solche Kenngrößen sind die Erwartungswerte der Häufigkeit der Versorgungsunterbrechungen (Hu in 1/a) oder der Nichtverfügbarkeit (Qu in min/a). Die Anwendung der Zuverlässigkeitsberechnung ermöglicht beispielsweise, strukturelle Schwachstellen im Netzaufbau aufzuzeigen. Außerdem erlaubt sie einen quantitativen Vergleich des Nutzens, den unterschiedliche Ausbaumaßnahmen im Netz beziehungsweise in der Schaltanlagenkonfiguration auf die Versorgungszuverlässigkeit haben.
Da für die Industrienetze keine unternehmensübergreifende Störungsstatistik existiert, werden bei den Untersuchungen die Zuverlässigkeitskenndaten der FNN-Störungs- und Schadenstatistik für die öffentliche Netze entnommen.