Policy Brief Nr. 4 – Regionale Virtuelle Kraftwerke
Definitorische Grundlagen und erste Erkenntnisse
Mit der zunehmenden Erzeugung aus wetterabhängig einspeisenden Erneuerbaren Energien (EE) wird ein steigender Bedarf an Flexibilität im Stromsystem erwartet. Virtuelle Kraftwerke verfügen über die technischen Möglichkeiten, diesen steigenden Flexibilitätsbedarf durch die Bündelung dezentraler Erzeugungsanlagen, Speicher und steuerbarer Verbraucher zu decken.
Ziel des Teilprojektes „Virtuelle Kraftwerke“ im Virtuellen Institut Smart Energy (VISE) ist es, neue digitale Geschäftsmodelle bei einer zunehmend dezentralen Energieversorgung zu identifizieren und zu analysieren. Vor diesem Hintergrund gilt es zunächst, die wesentlichen Definitionen und einen Analyseansatz zur Identifikation von Geschäftsmodellen zu erarbeiten. Darüber hinaus werden die technischen und marktseitigen Grundlagen aufgearbeitet, die für den Betrieb Virtueller Kraftwerke relevant sind.
Als Virtuelles Kraftwerk (VKW) wird der Zusammenschluss mehrerer dezentraler Anlagen im Stromnetz bezeichnet, die über ein zentrales Leitsystem gesteuert werden. Zu den in einem VKW zusammengeschlossenen Anlagen zählen vollständig regelbare sowie wetterabhängig einspeisende Erzeugungsanlagen, Speicher und regelbare Lasten. Neben den Technologien, die bereits heute in VKWs zum Einsatz kommen, liegt der Fokus dieses Projekts insbesondere auf solchen Technologien, die auf der Nieder- und Mittelspannungsebene angeschlossen sind und (erst) perspektivisch unter gegebenen Randbedingungen in VKW eingebunden werden können. Dies sind zum Beispiel Wärmepumpen, Ladestationen für batteriebetriebene Elektrofahrzeuge oder Heimspeicher. Die gesetzlichen Rahmenbedingungen ermöglichen deren Einbindung bereits. Für die intelligente Vernetzung dieser kleinteiligen Anlagen hat sich bisher allerdings noch kein technischer Standard etabliert.
In Zukunft ist mit einer (weiteren) Zunahme des Flexibilitätsbedarfs im Stromsystem zu rechnen. Die Treiber hierfür sind steilere Residuallastgradienten, die zunehmende Prognoseunsicherheit des Leistungsgleichgewichts im Energiesystem sowie mehr Engpässe im Stromnetz.
Geschäftsmodelle nutzen die Fähigkeiten eines VKW, um einen Nutzen zu generieren, der über geeignete Produkte und Dienstleistungen den entsprechenden Bedarf eines Kunden deckt. Ein VKW ermöglicht es, kurzfristig Leistung einzuspeisen oder zu entnehmen. So kann zum Beispiel Regelleistung bereitgestellt werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, gesicherte Leistung über einen vorher festgelegten Zeitraum bereitzustellen. Im heutigen Marktdesign ist dies insbesondere für den Handel am Spotmarkt relevant. In Zukunft könnten auch mit dem ortsveränderlichen Einsatz von Erzeugung und Last Erlöse generiert werden, falls bspw. ein marktbasiertes Engpassmanagement eingeführt wird.
Den vollständigen Policy Brief finden Sie hier zum Download:
