Virtuelle Kraftwerke: Die einstige Science-Fiction-Technologie ist jetzt Realität

14. January 2020 von Radoslav Stompf
Virtuelle Kraftwerke: Die einstige Science-Fiction-Technologie ist jetzt Realität

Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie verteilte Energieressourcen (DER) verwaltet werden können

Ein virtuelles Kraftwerk bündelt die Kapazitäten mehrerer dezentraler Energiequellen unterschiedlicher Art. Dies macht die Energieerzeugung kohärenter und ermöglicht einen effizienten Energiehandel auf dem Strommarkt. Der große Vorteil eines virtuellen Kraftwerks ist seine Fähigkeit, die Nachfrage durch die Verwaltung von Energiespeichern und angeschlossenen Geräten zu steuern. Ein VKP reagiert viel schneller auf die sich ändernde Nachfrage, wodurch kurzfristige Schwankungen weniger beängstigend sind. Außerdem hat es ein großes Potenzial, die ständig wachsende Nachfrage zu decken, ohne die Kapazität des Stromnetzes unnötig zu erhöhen. Um in den vollen Genuss aller Vorteile eines

VPP in vollem Umfang zu nutzen, benötigen wir zunächst ein System, das in der Lage ist, große Mengen komplexer Daten effizient zu verarbeiten. Auf der anderen Seite ist die Software in hohem Maße von der Informations- und Datenerfassung und -verarbeitung abhängig. Und die Software kann auch die Energieversorgung verschieben. die gesamte Kraftwerksabschaltung des Kraftwerks ist sehr zuverlässig und belastbar.


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Ein altes Sprichwort in Irland lautet: 'Es gibt keine Stärke ohne Einigkeit'. Wenn es umdezentrale Energieressourcen (DER) geht, könntees nicht zutreffender sein. DER, die einzeln agieren, haben eine sehr begrenzte Fähigkeit, die Energiebranche zu beeinflussen oder zu verändern. Stattdessen könnte man sogar sagen, dass die massenhafte Einführung von DER neue Herausforderungen und Probleme für die Energiewirtschaft mit sich bringt, zum Beispiel dieDuck-Kurve. Wenn wir es jedoch schaffen, sie zu größeren Gruppen zusammenzuschalten, können sie nicht nur die Lösung, sondern auch die treibende Kraft für den technologischen Fortschritt der Branche sein.

Es gibt mehrere Optionen, wie man DER verwalten kann. Mit lokalenEnergiegemeinschaften und Microgrids sind Sie vielleicht schon vertraut. Lassen Sie uns nun über die virtuellen Optionen sprechen, die wir dank der heutigen Grundlagentechnologien haben, und das enorme Potenzial erkunden, das die virtuelle Vernetzung von DER zu bieten hat.

Virtuelles Kraftwerk

Eine Möglichkeit, Energiequellen zu verbinden und zu gruppieren, ist das sogenannte virtuelle Kraftwerk (VPP). Ein VPP aggregiert die Kapazitäten mehrerer DER verschiedener Typen, was die Energieerzeugung kohärenter macht und einen effizienten Energiehandel auf dem Strommarkt ermöglicht.

Dabei spielt die Vielfalt der Energieressourcen eine große Rolle. Wenn der Wind nicht weht oder der Regen nicht fällt, ist die Chance recht groß, dass die Sonne ihre Aufgaben erfüllt. Ein VPP gleicht die für jede Art von DER charakteristischen Unregelmäßigkeiten in der Energieerzeugung aus und sorgt so für die Stabilität der Energieversorgung. Dank seiner Effektivität, Flexibilität und Zuverlässigkeit stellt ein VPP eine vollwertige Alternative zu fossil befeuerten Kraftwerken dar.

Um richtig zu funktionieren, nutzt ein VPP Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) in Verbindung mit dem Internet der Dinge (IoT). Dank dieser Technologien kann es Energieproduktion, -speicherung und -verbrauch effizient verwalten, was zu erheblichen Geldeinsparungen führt.

Einer der Vorteile des VPP liegt in der Tatsache, dass es die Gemeinschaft der DER-Eigentümer auf dem Strommarkt repräsentiert (wo sie als Einzelpersonen nicht teilnehmen könnten), insbesondere mit dem Ziel, ihre erzeugte Energie zu handeln oder die Hilfsdienste bereitzustellen (ähnlich wie bei Pumpspeicherkraftwerken). DER-Besitzer können so ihre Energie zu höheren Preisen als die von Energieversorgern angebotenen verkaufen und somitDER in eine Einnahmequelle verwandeln.

Virtuelles Kraftwerk vs. virtuelles Microgrid

Wenn wir über virtuelle Optionen sprechen, können wir nicht vergessen, das virtuelle Microgrid zu erwähnen. Dabei handelt es sich um eine eigene Kategorie, die auch von FUERGY unterstützt wird und zwei Konzepte miteinander verbindet - physische Microgrids und VPPs. Genau wie das physikalische ermöglicht ein virtuelles Microgrid den Nutzern, Energie zu teilen.

Gleichzeitig funktioniert es unabhängig von der Entfernung zwischen den Nutzern, genau wie ein VPP. Obwohl die Benutzer einige derVorteile eines physischen Microgrids verlieren(ein virtuelles Microgrid fungiert nicht als "Subgrid" im Falle von Stromausfällen), müssen sie sich keine Sorgen machen. Dank der Batterie, die ein integraler Bestandteil von FUERGY Solution ist und auch als Backup-Stromquelle dient, ist ihre unterbrechungsfreie Stromversorgung sichergestellt.

Effektiv. Flexibel. Zuverlässig.

Im Vergleich zu einem traditionellen Kraftwerk bietet ein VPP einige sehr bemerkenswerte Vorteile:

Effektivität Dank seiner dezentralen Natur ist ein VPP wesentlich effektiver. Während fossile Kraftwerke ständige Investitionen in die Modernisierung des Stromnetzes erfordern (als Folge des ständig wachsenden Energieverbrauchs), profitieren virtuelle Kraftwerke von den Vorteilen von DER.

Energie näher am Ort der Erzeugung zu verbrauchen, senkt nicht nur die Übertragungsverluste, sondern belastet auch das Stromnetz weniger. Investitionen in den Netzausbau entfallen, was sich unmittelbar in niedrigeren Energiepreisen für die Endkunden niederschlägt.

Flexibilität Ein VPP reagiert viel schneller auf die sich ändernde Nachfrage, wodurch die kurzfristigen Abweichungen weniger beängstigend sind. Und das nicht nur durch eine Änderung des Angebots. Der große Vorteil eines VPP ist seine Fähigkeit, auch die Nachfrage durch das Management von Energiespeichern und angeschlossenen Geräten zu steuern. Darüber hinaus kann ein VPP die Energieversorgung auch verschieben.

Diese Eigenschaften sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der Stabilität des Stromnetzes in einer Zeit, in der sich die erneuerbaren Energien stark verbreiten. Ein VPP hat auch ein starkes Potenzial, die ständig wachsende Nachfrage zu decken, ohne die Stromnetzkapazität unnötig zu erhöhen, um den zukünftigen Bedarf zu decken. Allerdings müssen DERs kontinuierlich, in einem angemessenen Tempo und mit ausreichender Kapazität hinzugefügt werden.

Zuverlässigkeit Dezentrale Energie ist langlebiger und zuverlässiger. Ein technischer Ausfall der Energiequelle führt nicht mehr zur Abschaltung des gesamten Kraftwerks. Ein VPP kann unabhängig vom fehlerhaften DER funktionieren. Das macht es auch widerstandsfähiger gegenüber Naturkatastrophen.

Herausforderungen

Um alle Vorteile eines VPP voll ausschöpfen zu können, benötigen wir zunächst ein System, das in der Lage ist, effizient mit großen Mengen komplexer Daten zu arbeiten. Künstliche Intelligenz könnte in diesem Fall bei der Datenerfassung und deren Verarbeitung hilfreich sein. Auf der anderen Seite ist Software, die stark von Informations- und Kommunikationstechnologien abhängig ist, einer anderen Art von Bedrohung ausgesetzt - Cyberangriffen. Nichts, was eine gute IT-Lösung nicht beheben könnte. Haben Sie schon von Blockchain gehört?

Eine weitere Herausforderung ist die Einbindung von VPPs in den Strommarkt. Wir müssen für sie den richtigen Platz finden, Seite an Seite mit anderen Akteuren wie Energieversorgern oder Stadtwerken. Die optimale Lösung scheint dieKooperation zwischen VPPs und Versorgern zu sein. Da VPPs sowohl für den Endkunden als auch für das Versorgungsunternehmen profitabel sind, können sie sich die anfänglichen Investitionskosten teilen. Das Versorgungsunternehmen kann zum Beispiel einen Anreiz für den Kauf von DER bieten und im Gegenzug gibt der Kunde dem Versorgungsunternehmen Fernzugriff und eine gewisse Kontrolle über diese Systeme.

Eine andere Möglichkeit ist, dass VPPs den Energieversorgern oder sogar den Stadtwerken überlegen sind. InDeutschland koordiniertVPP bereits ein System von mehr als 1000 Gas-, Solar-, Wind- und Wasserkraftanlagen über mehr als vier Übertragungsnetze. Ihre gemeinsame Kapazität beträgt 796 MW, und die von ihnen produzierte grüne Energie trägt zur Stabilisierung der Stromversorgung im ganzen Land bei.

Egal wie die neue Strommarktordnung aussehen wird, VPPs sollten auf jeden Fall ihren Platz garantiert haben. Folgen Sie Fuergy auf den sozialen Medien oderabonnieren Sie ihren Newsletter für weitere neue Energietrends.