Echtzeit-Energiewirtschaft im Sekundentakt

In der Industrie werden Prozesse zunehmend digitalisiert und in Echtzeit abgewickelt. Auch für die Energiewirtschaft ist das ein zukunftsweisendes Konzept: Um fluktuierende Erzeugung aus Photovoltaik und Windanlagen mit einer flexiblen Nachfrage jederzeit im Gleichgewicht zu halten, sind komplexe Abstimmungsprozesse nötig. Im Interview mit der Zeitschrift EW – Magazin für die Energiewirtschaft erläutert Björn Spiegel, Leiter Strategie & Politik, ARGE Netz, weshalb die bisherige Taktung der Branche in 15 Minuten-Intervallen zunehmend hinterfragt wird. 

In der Energiewirtschaft verschwimmt die klassische Aufteilung zwischen Kunden und Anbietern zunehmend, berichtet Spiegel. Energieversorger stehen nicht mehr nur mit den Verbrauchern in einer Lieferbeziehung, sondern arbeiten in einem Netzwerk mit IT-Dienstleistern, Infrastrukturbetreibern und Unternehmen zusammen. Die Digitalisierung verbindet erneuerbare Energien, Speicher, flexible konventionelle Kraftwerke, Energienetze, Industrie, Gewerbe, Haushalte und die Verkehrsinfrastruktur.

Zum Ausgleich der fluktuierenden Erzeugung muss die Nachfrage flexibler werden. Anstelle des bisherigen Lastfolgebetrieb soll in Zukunft ein Erzeugungsfolgebetrieb für Industrie, Gewerbe und Haushalte treten. Das bedeutet, die Verbraucher sollen sich zunehmend – natürlich nicht 1:1 – nach der Volatilität der Stromproduktion richten. 

ARGE Netz hat bereits Erfahrungen mit dem Echtzeit-Konzept gemacht. Das Unternehmen hat vor sechs Jahren ein erneuerbares Kraftwerk so aufgebaut, dass Windparks, Photovoltaik- und Biogasanlagen für die Datenerfassung und Regelungszwecke zusammengebunden wurden. Dadurch lassen sich große erneuerbare Strommengen in einem virtuellen Kraftwerk in Echtzeit miteinander verknüpfen. Echtzeit bedeutet, dass die Anlage vollautomatisch und in Intervallen von weniger als einer Sekunde gesteuert wird. Zwischen 15 Minuten und einer Sekunde liegen Welten, so Spiegel.

Die Herausforderung liegt insbesondere darin, die Datenprozesse von Industrie und Energiewirtschaft zu verbinden und gemeinsame Schnittstellen und Standards schaffen. Flexibilität bedeutet dabei nicht, dass ein Industriebetrieb seine Produktion im Sekundentakt hoch- oder runterfährt. Die Flexibilisierung bezieht sich vorwiegend auf Wärmeprozesse. 

Im einem Modellprojekt des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie wird das Konzept bereits erprobt. In New 4.0 geht es darum, erneuerbare Erzeugung in Schleswig-Holstein mit den Lasten in Hamburg zu verknüpfen. Hamburg hat etwa vier Prozent erneuerbare Energien im System, während Schleswig-Holstein weit über 100 Prozent erneuerbare Energien erzeugt. Das Projekt New 4.0 arbeitet bereits auf Echtzeitbasis, berichtet Spiegel. Das virtuelle Kraftwerk wird dort mit Sektorkopplungsanlagen und Speicherlösungen verbunden. 

Als zusätzliches Modellprojekt haben ARGE Netz und Schleswig-Holstein Netz die Plattform ENKO aufgesetzt, über die Industriebetriebe, Power-to-X, Power-to-Heat-Anlagen in die Bewirtschaftung von Netzengpässen mit eingebunden werden und so zu einer Reduzierung von Abschaltungen regenerativer Erzeugungsanlagen beitragen können. 

Das vollständige Interview ist in EW 12/2018 erschienen.

Bildquelle: ARGE Netz

www.arge-netz.de

Weniger Netzausbau durch Spitzenkappung

Wieviel Netzinfrastruktur ist genug? Und wieviel ist zu viel und damit zu teuer? Netzbetreiber müssen immer wieder eine Balance finden zwischen der Drosselung von Windrädern bei extrem viel Wind und dem zusätzlichen Ausbau der Transportkapazitäten. In der ostfriesischen Gemeinde Krummhörn erprobt der  Verteilnetzbetreiber EWE NETZ die Kappung von Erzeugungsspitzen, wie sie im Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) vorgesehen ist. Im Interview mit der Zeitschrift EW – Magazin für die Energiewirtschaft erläutert Jan Adrian Schönrock aus dem Bereich Netzentwicklung Strom bei EWE NETZ erste Erfahrungen.

Der Standort des Unternehmens ist bekannt für den  hohen Anteil an Windenergie. Schönrock berichtet von einen Anteil von 234 Prozent erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung, wovon ein großer Anteil durch Windanlagen geliefert werde. An den Transformator in Manslagt im Landkreis Aurich, wo wir der flexiblen Umgang mit Erzeugungsspitzen erprobt wird, sind 140 Erzeugungsanlagen angeschlossen.

Da die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien mit der Wettersituation stark schwankt ist die richtige Dimensionierung des Netzes nicht einfach. Ein Ausbau des Verteilnetzes bis zur letzten Kilowattstunde sei nicht sinnvoll, so Schönrock.  Wenn nicht jeder Sturm mitgenommen werden müsse, an wenigen Tagen des Jahres berücksichtigt werden müsse, könnten insgesamt mehr Anlagen angeschlossen werden.

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