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Crypto Research
Bitcoin-Mining als Regelleistung
07.06.2022
In diesem Artikel soll es um Regelenergie gehen. Was ist das eigentlich? Und inwieweit spielt Bitcoin dabei eine wichtige Rolle?
Bei der Regelleistung geht es letztlich darum, ein Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch herzustellen. Die Standardfrequenz im Stromnetz in Europa beträgt 50 Hertz. In Nordamerika und Teilen Japans hingegen wird eine Standardfrequenz von 60 Hertz verwendet.
Der Grund, warum wir 50 oder 60 Hertz und nicht mehr verwenden, liegt darin, dass es sich um optimale Frequenzen für Induktionsmotoren handelt, da die Motordrehzahl proportional zur Frequenz ist, wodurch die Übertragungsverluste in tolerierbaren Grenzen gehalten werden. Je höher die Frequenz ist, desto grösser sind die Verluste, und niedrigere Frequenzen würden dazu führen, dass die Grösse, das Gewicht und damit die Kosten steigen.
Damit die Frequenz immer stabil bleibt, muss es immer ein Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch elektrischer Energie geben. Der Ausgleich eines plötzlich erhöhten Bedarfs mit einem unzureichenden Angebot wird als „positive Regelenergie“ bezeichnet – es muss schnell mehr Strom ins Netz eingespeist oder weniger Strom verbraucht werden. Der Ausgleich von erhöhtem Angebot und plötzlich schwacher Nachfrage wird dagegen als „negative Regelenergie“ bezeichnet – die Stromproduktion muss schnell reduziert oder der Stromverbrauch schnell erhöht werden.
Es existieren drei Arten von Regelleistung:
- Primäre Regelleistung: Der Hauptzweck der Primärfrequenzregelung besteht darin, innerhalb weniger Sekunden auf jede Frequenzabweichung zu reagieren und das Gleichgewicht zwischen erzeugter und verbrauchter Energie wiederherzustellen. Die Ansteuerung erfolgt lokal und selbstständig durch eine Proportionalsteuerung in jedem beteiligten Leistungsteil.
- Sekundäre Regelleistung: Die Sekundärfrequenzregelung, auch als Lastfrequenzregelung bezeichnet, ist die zweite Stufe zur Kompensation einer Wirkleistungsfehlanpassung. Sie startet nach wenigen Sekunden und kehrt innerhalb von 15 min zum Nennwert zurück. Ist dies nicht der Fall, übernimmt die Tertiärregelung die Sekundärregelung. Im Gegensatz zur Primärregelung reagiert die Sekundärregelung nur auf eine Störung in der eigenen Regelzone der Lastfrequenzregelung, um die Lastflüsse auf Querleitungen zu anderen Zonen nicht zu verändern. Sie kann entweder manuell oder automatisch durchgeführt werden.
- Tertiärregelleistung: Bei Bedarf wird die tertiäre Regelleistung manuell innerhalb von 15 min durch den Netzbetreiber aktiviert. Es wird in erster Linie aktiviert, um Sekundärreserven in einer ausgeglichenen Situation freizugeben, aber auch, um die Sekundärregelung nach einem grossen Ereignis zu unterstützen, um die Frequenz wieder auf den Nennwert zu bringen und die Notwendigkeit einer Primärregelung zu verhindern. Tertiärregelleistung muss laufen, bis die Erzeugung an die neue Systemsituation angepasst wird.
Warum erklären wir das alles unseren Krypto-Lesern? Die Antwort ist Bitcoin-Mining. Bitcoin-Mining ist der ideale sekundäre Regelenergielieferant. Der Grund dafür ist einerseits, dass Miner ständig als Verbraucher von Strom agieren können und andererseits, dass Miner ihre Geräte jederzeit ausschalten können, ohne in ihrer «Wertschöpfungskette» gestört zu werden. Bitcoin Mining ist orts- und zeitunabhängig und die Akteure in diesem Bereich sind ständig auf der Suche nach günstigem Strom.
Das Interessante ist, dass für Energieunternehmen Bitcoin-Mining mittlerweile eine Alternative zu Batteriespeicher und Wasserstoff ist. Beide Technologien - Batteriespeicher sowie Wasserstoff - erfordern jedoch immer eine Infrastruktur, um die Energie zu transportieren oder zu verbrauchen. Das Besondere am Bitcoin-Mining ist auch, dass die Investitionskosten deutlich geringer sind als bei der Batterie- und Wasserstofftechnologie. Darüber hinaus kann man mit Bitcoin-Mining selbst die unflexibelsten Energieerzeuger (z. B. Wind- und Solaranlagen) flexibel steuern, indem Miner definieren, wie viel Energie ins Mining und wie viel Energie ins Netz fliesst.