Virtuelle Kraftwerke und Flexibilitätsmärkte koordinieren den Übergang zu einem netzgerechten Produktions-, Nachfrage- und Speichermanagement
Die Zahl der flexiblen Energieressourcen in Industrie, Gewerbe und Privathaushalten, die sich mit der Erzeugung, Speicherung und Nachfrage befassen, nimmt zu und unterstützt die zunehmende Durchdringung moderner Energienetze mit intermittierenden erneuerbaren Energiequellen. Gleichzeitig steigt durch die zunehmende Elektrifizierung vieler Sektoren die Nachfrage nach Strom. Durch eine bessere Nutzung dieser flexiblen Energieressourcen werden die Verteilungsnetzbetreiber das schwankende Angebot und die schwankende Nachfrage im Netz auf lokaler Ebene besser ausgleichen können. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts FEVER wurden Lösungen erarbeitet, die in realen Umgebungen erfolgreich validiert wurden. Auf dem Weg dorthin schloss sich FEVER mit den H2020-Projekten edgeFLEX und Platone zusammen und gründete die FlexCommunity. Diese Plattform fördert die Vernetzung, Zusammenarbeit, Bewusstseinsbildung, Normung und politische Interessenvertretung und zählt inzwischen mehr als 250 Mitglieder aus Wissenschaft, Forschung und Industrie. Sie wird über die Lebensdauer der Gründungsprojekte hinaus Nachhaltigkeit sicherstellen.
Aktives Netzmanagement mit tiefem Lernen nutzt Flexibilität
Die Lösungen von FEVER beziehen sich auf drei Hauptbereiche: fortgeschrittene Netzüberwachung und automatische Steuerung, Aggregation und Management der Flexibilität sowie Mechanismen der Flexibilitätsmärkte. Projektkoordinator Isidoros Kokos von Intracom Telecom kommentiert: „Das Instrumentarium für Verteilungsnetzbetreiber von FEVER nutzt tiefes Lernen und multivariate Statistikmodelle, um den aktuellen und zukünftigen Zustand des Verteilungsnetzes zu analysieren. Die Vorhersage von Problemen wie Engpässen oder Spannungsschwankungen sorgt für ein proaktives Management eines effizienteren, zuverlässigeren und widerstandsfähigeren Betriebs.“ Die durch das Instrumentarium für Verteilungsnetzbetreiber entwickelten Abhilfemaßnahmen nutzen flexible Energieressourcen – insbesondere für das Engpassmanagement – als Alternative zu herkömmlichen Maßnahmen wie der Abschaltung von Anlagen oder dem Einsatz teurer Erzeugungsressourcen. Zu den zusätzlichen Dienstleistungen gehören die Spannungsregulierung durch Blindleistungsregelung zur Verbesserung der Stromqualität und die Rekonfiguration des Netzes, die einen widerstandsfähigeren Betrieb begünstigt.
Flexible Energieressourcen bündeln und mit ihnen handeln
„FEVER stellte außerdem ein Flexibilitätsmanagementsystem und eine Flexibilitätshandelsplattform für die Aggregation von flexiblen Energieressourcen und deren automatisierten Handel bereit“, fügt Kokos hinzu. Die fortgeschrittenen Energiemanagementsysteme von FEVER überwachen und steuern Ressourcen wie industrielle Lasten, dezentrale Energieressourcen in einem Mikronetz, stationäre Batterien und bidirektionale Ladestationen in Echtzeit. Marktmechanismen unterstützen und schaffen Anreize für Flexibilitätsdienste. Für die Day-Ahead-Dienste werden auktionsbasierte lokale Day-Ahead-Flexibilitätsmärkte erschlossen. Der Intraday-Mechanismus führt den Handel über ein partielles Mindestgebot aus, während der Echtzeit-Marktmechanismus flexible Ressourcen nach Bedarf in Echtzeit bereitstellt. Schließlich wurde „ein partnerschaftliches Flexibilitätshandelsinstrumentarium unter Verwendung von Distributed-Ledger-Technologie und der Pseudowährung FlexCoin implementiert. Es sorgt dafür, dass Energiegemeinschaften einen lokalen Flexibilitätsmarkt ohne einen vertrauenswürdigen Vermittler betreiben können“, bemerkt Kokos.
Lösungen werden auch nach Projektende hilfreich sein
Die Lösungen von FEVER wurden in drei Pilotprojekten in Deutschland, Spanien und Zypern vorgeführt. Zu den Höhepunkten gehört, dass der spanische Verteilungsnetzbetreiber Anel über einen Zeitraum von 3 ½ Monaten etwa 3,2 MWh an Flexibilität von industriellen Verbrauchern durch automatisierten Handel aktiviert hat. Das deutsche Pilotprojekt realisierte virtuelle automatisierte Geschäfte in einem partnerschaftlichen Flexibilitätshandelssystem und führte ein regionales Flexibilitätshandelssystem zwischen Energiegemeinschaften in verschiedenen Regionen ein. Die interaktive Flex-Animation zeigt die positiven Auswirkungen der Digitalisierung und Flexibilität des Energiesystems in Aktion. Mehrere Anbieter von Projekttechnologie haben mit den Endnutzenden der Pilotprojekte Vereinbarungen getroffen, um die Nutzung der Lösungen weiterhin zu unterstützen. Außerdem erwarb EWII, ein großer dänischer Energieversorger, 50 % von FlexShape, einem Start-up, das von Forschenden der Universität Aalborg gegründet wurde und zu den wichtigsten Anbietern von Flexibilitätstechnologie bei FEVER gehört. Und schließlich sollte nicht die FlexCommunity vergessen werden, die entschlossen ist, „alle Hindernisse auszuräumen, die einer umfassenden Einführung von Flexibilitätsanwendungen im Wege stehen“.
Schlüsselbegriffe
FEVER, Flexibilität, Energie, flexible Energieressourcen, Flexibilitätshandel, Flexibilitätsmarkt, Verteilungsnetzbetreiber, partnerschaftlicher Flexibilitätshandel, Distributed-Ledger-Technologie, Flexibilitätsmanagement
