{"id":2987,"date":"2020-05-14T09:14:22","date_gmt":"2020-05-14T07:14:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/ees\/?page_id=2987"},"modified":"2021-04-30T15:02:57","modified_gmt":"2021-04-30T13:02:57","slug":"steuerung-von-virtuellen-kraftwerken-mit-technischen-wirtschaftlichen-und-rechtlichen-aspekten","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/ees\/forschung\/forschungsgebiete\/steuerung-von-virtuellen-kraftwerken-mit-technischen-wirtschaftlichen-und-rechtlichen-aspekten","title":{"rendered":"Steuerung von virtuellen Kraftwerken mit technischen, wirtschaftlichen und rechtlichen Aspekten"},"content":{"rendered":"

(Teilprojekt von: EnERgioN \u2013 Erneuerbare Energien in der Region Nord)<\/h2>\n

Projekthintergrund<\/h2>\n

Der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung in Deutschland wird in Zukunft weiter zunehmen, insbesondere im\u00a0 Rahmen der von der Bundesregierung beschlossenen Energiewende. Eine Herausforderung ist die zunehmende Systemkomplexit\u00e4t bei einer immer dezentraleren Erzeugung elektrischer Energie und die damit einhergehende Abstimmung auf Verbraucher und notwendige Speicher. In virtuellen Kraftwerken erfolgt eine leittechnische Verbindung zwischen diesen Akteuren und erm\u00f6glicht dadurch die Hebung neuer Potentiale sowie die Optimierung des Gesamtsystems.<\/p>\n

Integration technischer, wirtschaftlicher und rechtlicher Aspekte in ein umfangreiches Berechnungs-Tool in Matlab<\/h2>\n

Zur Erarbeitung technisch sinnvoller L\u00f6sungen arbeiteten die Forscher eng mit der wirtschaftswissenschaftlichen sowie juristischen Fakult\u00e4t der Leuphana Universit\u00e4t L\u00fcneburg zusammen. Somit konnten L\u00f6sungen direkt auf ihre betriebs- und volkswirtschaftliche Eignung bewertet und auf rechtliche Rahmenbedingungen hin \u00fcberpr\u00fcft werden. Die Ergebnisse der drei Disziplinen flossen schlie\u00dflich in die Erstellung eines gemeinsamen Berechnungs-Tools sowie eines Demonstrationsobjekts ein. Das Berechnungs-Tool kann f\u00fcr diverse wissenschaftliche Untersuchungen eingesetzt werden und verf\u00fcgt \u00fcber eine ausgepr\u00e4gte Datenbank an Erzeugungs- und Speichermodellen, Wetter- sowie Standortdaten in ganz Deutschland.<\/p>\n

Mit dem vielseitig einsetzbaren Tool sind sowohl abstrahierte Netzberechnungen als auch die Absch\u00e4tzung von Einspeiseleistungen aller erfassten Erneuerbaren Energieanlagen in ganz Deutschland m\u00f6glich. F\u00fcr Windkraftanlagen wurden verschiedene Kennlinien hinterlegt um den unterschiedlichen Einspeisecharakteristika von Stark- und Schwachwindanlagen gerecht zu werden. Photovoltaikanlagen k\u00f6nnen um Speicherkomponenten erweitert werden und somit Szenarien f\u00fcr eine autarke Versorgung einzelner Verbraucher zu realisieren. Wirtschaftliche Kenndaten zu Einspeiseverg\u00fctungen sowie Betriebskosten unterst\u00fctzen die finanzielle Bewertung von Anlagen. Eine juristische Bewertung betrachteter Szenarien erfolgt \u00fcber sogenannte Entscheidungsb\u00e4ume.<\/p>\n

Auswirkungen des Einspeisemanagements auf den Betrieb von Windenergieanlagen \u2013 Potentiale f\u00fcr Speicher?<\/h2>\n

Die Bewertung des Zubaus von Onshore-Windenergieanlagen im Raum Norddeutschland war einer der Untersuchungsgegenst\u00e4nde des Projekts. Der Zubau f\u00fchrt zu einer H\u00e4ufung von Netzengp\u00e4ssen, in deren Folge die Leistung der Anlagen durch Einspeisemanagement-ma\u00dfnahmen (EinsM) reduziert werden muss. Die Umf\u00e4nge der Eingriffe sind seit 2009 stark gestiegen und von weiteren Zunahmen ist auszugehen. Werden Speicher zur Nutzung der abgeregelten Energie an den Anlagen betrieben, l\u00e4sst sich je nach Standort, Anlagentyp und Technologie ein signifikanter Teil der abgeregelten Energie nutzen.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
\n
Umspannwerk<\/div>\n<\/th>\n
\n
Menge Verlustarbeit [MWh]<\/div>\n<\/th>\n
\n
Anteil in [%]<\/div>\n<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
\n
Marne West<\/div>\n<\/td>\n
\n
197,590<\/div>\n<\/td>\n
\n
17,52 %<\/div>\n<\/td>\n<\/tr>\n
\n
Reinsbuettel<\/div>\n<\/td>\n
\n
127,766<\/div>\n<\/td>\n
\n
11,33 %<\/div>\n<\/td>\n<\/tr>\n
\n
Perleberg<\/div>\n<\/td>\n
\n
79,090<\/div>\n<\/td>\n
\n
7,01 %<\/div>\n<\/td>\n<\/tr>\n
\n
Niebuell<\/div>\n<\/td>\n
\n
68,705<\/div>\n<\/td>\n
\n
6,09 %<\/div>\n<\/td>\n<\/tr>\n
\n
Lindewitt<\/div>\n<\/td>\n
\n
65,009<\/div>\n<\/td>\n
\n
5,76 %<\/div>\n<\/td>\n<\/tr>\n
\n
Breklum<\/div>\n<\/td>\n
\n
64,896<\/div>\n<\/td>\n
\n
5,75 %<\/div>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

 <\/p>\n

\"Abbildung<\/p>\n

 <\/p>\n

Es wurde eine Methodik erarbeitet, mit der f\u00fcr unterschiedliche Konfigurationen und Einspeisemanagement-Vorg\u00e4nge eine optimale Dimensionierung der Speicherleistung sowie Energie erzielt werden kann. Die Berechnungen ergaben, dass Kurzzeitspeicher trotz der h\u00e4ufig sehr kurzen EinsM-Eins\u00e4tze aufgrund der hohen Kosten nicht wirtschaftlich darzustellen sind. Je nach Standort konnten bis\u00a0 45 % der Errichtungskosten f\u00fcr den Speicher generiert werden. Sofern sich die EinsM-Umf\u00e4nge um den Faktor 2 bis 3 erh\u00f6hen, sind Speicher an dieser Art von Standort also bereits bei heutigen Preisen wirtschaftlich attraktiv.<\/p>\n

Realisierung eines Demonstrators zur anschaulichen Darstellung von virtuellen Kraftwerken<\/h2>\n

Um die Erkenntnisse des Projekts allen Disziplinen und fachfremdem Publikum zug\u00e4nglich zu machen, wurde ein Demonstrator f\u00fcr die interdisziplin\u00e4re Bewertung von virtuellen Kraftwerken entwickelt. Das System besteht aus 5 modularen Erzeugungs-, Speicher- und Verbrauchseinheiten, die \u00fcber ein Kommunikationsnetzwerk miteinander verbunden sind. Sie dienen der anschaulichen Darstellung einzelner Module des virtuellen Kraftwerks.<\/p>\n

\"AbbildungBei der zentralen Steuereinheit handelt es sich um ein prozessbasiertes Echtzeitsystem, welches durch manuelle Bedienung an die jeweiligen Anforderungen individuell angepasst werden kann. Gleichzeitig erm\u00f6glicht es dem Benutzer, eine R\u00fcckmeldung \u00fcber die vorgenommenen Handlungen und Ver\u00e4nderungen in Echtzeit zu bekommen.<\/p>\n

Danksagung<\/h2>\n

Dieses Forschungsprojekt war Teil des EU-Gro\u00dfprojekts „Innovations-Inkubator“.<\/p>\n

\"EU-Logo\"<\/p>\n

Ansprechpartner:<\/h2>\n

Prof. Dr.-Ing.<\/abbr> habil.<\/abbr> Detlef Schulz\u00a0(Teilprojektleiter)
\nFakult\u00e4t f\u00fcr Elektrotechnik
\nElektrische Energiesysteme<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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