Ziele

Mit dem Ausbau dezentraler, regenerativer Stromquellen, die überwiegend volatile Leistung anbieten, gehen zunehmend konventionelle Kraftwerke mit ihren „großen rotierenden Massen“ vom Netz. Damit wächst die Notwendigkeit, die heute von Großkraftwerken erbrachten Netzdienstleistungen Frequenz- und Spannungshaltung, Kurzschlussleistung, Engpassmanagement und Versorgungs-Wiederaufbau ebenfalls zu dezentralisieren. Ein Ansatz hierzu sind virtuelle Kraftwerke, die vorwiegend dann arbeiten, wenn Sonne und Wind nicht die von den Verbrauchern nachgefragte Leistung liefern. Zu Zeiten regenerativer Leistungsspitzen geht das virtuelle Kraftwerk vom Netz oder stellt im Idealfall Speicherkapazitäten bereit.

Virtuelle Kraftwerke bestehen heute meist aus einer Vielzahl kleiner und mittlerer Erzeuger und Speicher, überwiegend in Wohngebäuden, welche von einer zentralen Leitwarte via Fernsteuerung koordiniert werden, so dass sie in der Summe die Leistung eines konventionellen Kraftwerks erbringen und darüber hinaus ein besseres zeitliches Regelverhalten aufweisen.

Das Virtuelle Kraftwerk Neckar-Alb (VK NA) will diesen Ansatz für KMUs, vorwiegend Industrie, Gewerbe und Logistik, in drei Richtungen erweitern.

  • Flexibilitäten (Lastverschiebungen oder geänderte Betriebsmodi) beim Betrieb von Gebäuden, Produktionsanlagen und Prozessen können als „Stromspeicher“ fungieren, welche bei Stromüberschuss Leistung aus dem Netz aufnehmen und bei Strommangel Leistung ins Netz einspeisen. Da hierfür kein physischer Stromspeicher notwendig ist, handelt es sich um virtuelle Speicher. Im Zusammenspiel mit einer eigenen Stromerzeugung aus Photovoltaik und/oder Kraft-Wärme-Kopplung soll in fünf überwiegend mittelständischen Betrieben untersucht werden, wie sich ein energetisch optimierter und gleichzeitig netzdienlicher Betrieb realisieren lässt.
  • Da eine Fernsteuerung ihrer (Produktions-) Anlagen durch Dritte für Betriebe in der Regel keine Option darstellt, entwickelt das VK NA, in Anlehnung an das Modell einer industriellen Symbiose, eine Methode, bei der jedes Unternehmen Herr seiner Daten und Prozesse bleibt. Die Basis bildet eine Kooperations- Plattform, auf der die teilnehmenden Betriebe sowohl untereinander Leistungen austauschen als auch gemeinsam an der Strombörse auftreten können. Das Projekt soll die Voraussetzungen für eine solche Plattform im Hinblick auf eine weitgehende regelbasierte Automatisierung untersuchen; ebenso soll anhand der Musterbetriebe die Kopplung an die betriebliche Produktionsplanung (z.B. ERP Software) ausgelotet werden.
  • Die Frage, wie ein kleines Stadtwerk die Rolle eines Aggregators übernehmen und die Kooperations-Plattform betreiben kann, ist ebenfalls Gegenstand der Untersuchungen.

Ziel des Projekts ist es, die Grundlagen für eine Kooperation nach dem Vorbild einer industriellen Symbiose zu erarbeiten und die notwendigen Werkzeuge für den Betrieb eines so strukturierten virtuellen Kraftwerks zu entwickeln.