K u rzfassu n g sb an d - Graz University of Technology

110 Energieinnovation 2006
4.5.3 „Energiemanagement in der Niederspannungsversorgung zur
Integration dezentraler und fluktuierender Erzeuger“
David Nestle*, Christian Bendel
(Institut für Solare Energieversorgungstechnik - ISET) 1
Einleitung
Windkraft und Photovoltaik haben ein enormes Potenzial zur elektrischen Stromerzeugung in Europa
beizutragen. Für Deutschland allein, das in Bezug auf den Gesamtverbrauch weder bei der direkten
Solareinstrahlung noch hinsichtlich des Windpotenzials besonders bevorzugt ist, werden die praktisch
realisierbaren Potenziale jeweils auf mindestens 30 bis 40 % der Stromerzeugung geschätzt. Zugleich
ist die Erhöhung des Anteils erneuerbarer und dezentraler elektrischer Energieerzeuger erklärtes Ziel
der Europäischen Union. Der bereits begonnene Ausbau erneuerbarer elektrischer Energieerzeuger
wird also fortgesetzt werden und durch steigende Preise für fossile Energieträger sowie Vorgaben zur
Reduktion der Emissionen von Kohlenstoffdioxid noch forciert.
Wind- und Solarkraftwerke passen sich in ihrer Leistung dem Primärenergieangebot an und können
nur abgeregelt werden. Daher stellt der zeitgenaue Abgleich von Erzeugung und Verbrauch eine
wichtige und anspruchsvolle Aufgabe beim Betrieb eines Netzes mit hohem Anteil solcher Erzeuger.
Das hier vorgestellte Konzept zur Integration von Lasten und Erzeugern der Niederspannungsversorgung
in die Netzregelung kann in Zukunft ganz wesentlich zu dieser Aufgabe beitragen.
Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch
Energie Handel
(Trading)
Betreiber
virtuelles KW /
Energieanbieter
BEMI
Verteilnetzbetreiber
Energiemarkt
Übertragungsnetzbetreiber
Kommunikationssystem
BEMI
Abbildung 1: Kommunikation und Handel im liberalisierten
Strommarkt mit Integration verteilter Erzeugung
BEMI BEMI
Durch Augleichseffekte der Wind- und Solarstromerzeugung innerhalb eines großen Gebietes lassen
sich Einsparungen an Speicher- und Regelaufwand erzielen. Industrielle Prozesse bieten ebenfalls
noch Potenzial, klassisches Last- und Demand-Side-Management auszubauen. Wenn zugleich
konventionelle Kraftwerkskapazität eingespart werden sollen, müssen aber weitere Potenziale zur
Netzregelung aktiviert werden. Angesichts der Tatsache, dass ca. 50% des elektrischen Energieverbrauchs
in Deutschland in der
Niederspannungsversorgung
stattfindet, wird durch ein
Energiemanagement in diesem
Bereich die Voraussetzung
geschaffen, durch fluktuierende
Erzeugung wie Photovoltaik
tatsächlich konventionelle Kraftwerke
zu ersetzen und bei
weiterem Ausbau erneuerbarer
Erzeuger die Netzstabilität zu
sichern.
Die Einbeziehung der gewaltigen
Zahl von Einzelanlagen in der
Niederspannungsversorgung bei
jeweils unabhängigen Kunden
erfordert ein effizientes
Kommunikations- und Handelssystems
zwischen den Marktteilnehmern
des liberalisierten Strommarktes (Abb. 1). Ein wesentlicher Aspekt des wirtschaftlichen
Energiemanagements ist auf dem liberalisierten Strommarkt die Berücksichtigung der Stromkosten,
die sich aufgrund eines ständig notwendigen Ausgleichs der schwankenden Erzeugung und der
schwankenden Last dynamisch verhalten. Strompreise, welche den variablen Grenzkosten der
Stromerzeugung entsprechen, sind aus allokationstheoretischer Sichtweise volkswirtschaftlich
effizient. Das gilt grundsätzlich auch für die Niederspannungsversorgung. Obwohl der Kunde in seiner
Reaktion auf den vorgegebenen Preis frei ist, lässt sich durch statistische Mittelung und Prognose die
Gesamtreaktion der Kunden eines Versorgungsgebietes sehr genau im Voraus berechnen. Dadurch
1 Institut für Solare Energieversorgungstechnik (ISET)
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