Virtuelle Kraftwerke bringen reale Erlöse

Markt

Kombikraftwerk - Mit einem integrierten Energiesystem können Stadtwerke und Direktvermarkter ihren Energiehandel optimieren. Allen Beteiligten bieten sich lukrative Einnahmequellen: den Versorgern, denIndustrie- und Gewerbekunden und den teilnehmenden Anlagenbetreibern.

27. Januar 2015

Traditionelle Virtual Power Plants (VPP), die ihre einzelnen Anlagen wie ein klassischer Leitstand direkt kontrollieren, sind noch nicht dazu in der Lage, eine Vielzahl von Assets in ein System zu integrieren und sie intelligent zu steuern. Voraussetzung dafür sind Technologien, die die Anforderungen einer Vielzahl von integrierten Anlagen auf einem hohen Level abstrahieren, flexibel auf Systemanfragen eingehen und aggregierte Profile schaffen können. Dazu gehören die Bündelung von optimierten Lösungen für Energiehandel, stabile Netze, Demand Response Management und Energiespeicherleistungen.

Summe seiner Teile

Die Dezentralität von Erzeugungsanlagen sowie Verbraucher, die zunehmend auch zu Erzeugern werden und Energie in die Netze einspeisen (bidirektionale Energieströme), zwingen die Stadtwerke praktisch dazu, ihre Anlagen in moderne VPPs zu integrieren. Im Gegensatz zum traditionellen VPP vereint das moderne Virtuelle Kraftwerk die Fahrpläne aller Anlagen in einem ausgleichenden System. Es bilanziert die Bedürfnisse und betreibt so faktisch ein Portfolio-Management mit dem Ziel, eine Optimierung der Energiepotenziale aller Assets zu erreichen. Dazu ermittelt das VPP kontinuierlich die idealen Produktionsmengen der Anlagen und stellt diesen Speicherkapazitäten, Eigenbedarf und Möglichkeiten des zusätzlichen Energieverbrauchs gegenüber. Es nutzt so diskret die Kapazitäten, die Anlagenbetreiber und industrielle Betriebe über den Eigenbedarf hinaus zur Verfügung stellen können.

Flexibilität ist das A und O

Kurz gesagt: Das VPP empfiehlt, wann wie viel Energie mit welcher Anlage produziert, gespeichert oder verbraucht werden soll und welche Form der Vermarktung den individuell gesetzten Zielen am besten entspricht.

Durch die Vielzahl von potenziell in einem System integrierten Anlagen ergibt sich für die virtuellen Kraftwerksbetreiber eine Masse von Flexibilitätspotenzialen. Dafür legt das VPP für jedes einzelne Asset Flexibilitätsprofile an. Übersetzt auf eine Ladestation für E-Autos muss beispielsweise ermittelt werden, welche Energieleistungen zu welchem Zeitpunkt im Auto sein müssen. Gibt es etwa Zeitfenster, in denen Einsparungen beim Aufladen möglich sind? Das VPP aggregiert all diese Flexibilitätsinformationen und gewährt dem System nach Möglichkeit, die Flexibilität der Anlage zu nutzen, sprich bei großen Strommengen im Netz das Auto schnell aufzuladen und bei entsprechend niedrigen Strommengen den Aufladebetrieb zu verzögern. Wenn die Anlage die Flexibilität nicht zur Verfügung stellen kann, lehnt das System die Anfrage des VPP ab, der Ladebetrieb geht normal weiter und das Virtuelle Kraftwerk speichert oder bezieht den Strom an anderer Stelle.

Diese Variation unterschiedlicher Flexibilitätsprofile im VPP ist der Schlüssel, um Energiekapazitäten jederzeit so zu regeln, wie es für den virtuellen Anlagenbetreiber am profitabelsten ist. Gleichzeitig ermöglicht es insbesondere Stadtwerken, die Netzstabilität zu steuern, und schafft damit die Basis für die zukünftigen Leistungsanforderungen eines Smart Grid. Voraussetzung für das netzstabilisierende VPP sind Smart Meter, um jederzeit die benötigten Informationen über die Kapazitäten im Niederspannungsnetz zu erhalten.

Direktvermarktung

Das so konfigurierte VPP ermittelt die bestmögliche Strategie für das Verteilnetz und gewährleistet optimale Lastverläufe. Es greift dabei über webbasierte Schnittstellen auf verschiedene externe Daten wie Wetterprognosen oder Statusanalysen des Verteilnetzes zurück. Bei der betriebswirtschaftlichen Optimierung ermittelt das VPP, wann welche Mengen an Energie erzeugt, verkauft oder gespeichert werden sollen, um höchstmögliche Gewinne am Energiemarkt zu erzielen. Die technologischen Lösungen, die ein VPP bietet, ermöglichen Stadtwerken damit den lukrativen Einstieg in die Direktvermarktung.

Getaktete Kapazitäten

Ob mit Fokus auf die Netzstabilität oder auf die betriebswirtschaftliche Seite, beide VPP-Konfigurationen können entweder unabhängig voneinander oder gleichzeitig – mit Priorisierung auf eine der beiden teilweise konfliktären Zielsetzungen – zum Einsatz gebracht werden. Ein VPP gibt eine Handlungsempfehlung gemäß allen definierten Regeln und Bedingungen. Ergebnis ist ein neuer, aktualisierter und aggregierter Soll-Fahrplan, der wiederum für jede einzelne Anlage aufgeschlüsselt wird. Ein modernes VPP strebt danach, die Balance zwischen den beiden VPP-Ansätzen zu finden.

Neue Einnahmequellen

Der Spagat zwischen Grundversorgung und Rendite stellt das Selbstverständnis der Stadtwerke mitunter auf die Probe. Doch mit dem modernen VPP können Stadtwerke auf Grundlage der ihnen zur Verfügung stehenden Flexibilitäten Rendite erzielen und das Netz stabilisieren. Nicht die Großanlagen sind für das Erreichen dieser Ziele maßgeblich, sondern vielmehr die Masse der kleineren Erzeugungs- und Verbrauchsanlagen, die in ihrer Akkumulation weit größere Flexibilitätspotenziale bieten. Um mit einem VPP attraktive Kapazitäten zu schaffen, können schon 20 BHKW ausreichend sein. Im Optimalfall sind die Anlagen getaktet, das heißt, sie produzieren oder verbrauchen Strom sporadisch und nicht durchgehend.

Anreize schaffen

Die Stadtwerke hatten in den vergangenen Jahren wenige Möglichkeiten, um sich auf dem Energiemarkt zu profilieren. Mit modernen VPPs können sie jetzt die Brücke zu von Erzeugern und Verbrauchern schlagen, um Ressourcen zu erschließen. Mit den aggregierten Flexibilitäten können die je-weils besten Vermarktungsoptionen wahrgenommen werden.

Die damit erwirtschafteten höheren Erträge sind ein Anreiz für Anlagenbetreiber und Stadtwerke. Kommunen, die eine Vielzahl von BHKW betreiben, können profitieren.

Solche Geldanreize schaffen die Grundlage, um auf Erzeuger wie Verbraucher Zugriff zu bekommen und sie in ein gewinnbringendes System zu integrieren.

Roberto Greening (Bosch Software Innovations)

Erschienen in Ausgabe: 01/2015