Hintergrund

Die Energiewende führt zu fundamentalen Veränderungen auf der deutschen Energielandschaft. Anstelle zentraler, regelbarer Großkraftwerke (Atom-, Gas- und Kohlekraftwerke) speisen vermehrt viele dezentrale Anlagen (PV-Anlagen, Windkraftanlagen, Biogasanlagen) ihren Strom in das deutsche Stromnetz. Hierdurch entstehen neue Anforderungen auf der Angebots- und Nachfrageseite. Besonders im Wohngebäudebereich wandelt sich durch Eigenerzeugung der bisherige Verbrauch („Consumer“) zum Energieerzeuger („Prosumer“) wodurch sich das übliche Lastverhalten (abgebildet als Standardlastprofil) zunehmend verändert und durch individualisierte Nachfrageprofile abgelöst wird. Auf der Angebotsseite wird die Residuallast zur bestimmenden Größe für konventionelle Erzeuger. Als Folge der dezentralen Einspeisung wird das Stromnetz immer stärker ausgelastet und es kommt vermehrt zu Abregelungen regenerativer Energiequellen, um die Netzstabilität sicher zu stellen.

Wandel_Lastflussrichtung

Ausgangslage:

  1. Kopplung der Energiesektoren
  2. Volatilität der Erzeugung (Wind / PV)
  3. neue Wandlungstechnologien (Brennstoffzelle / Batteriespeicher / PowertoGas)
  4. neue Formen der Organisation der Akteure (RegionaleVirtuelleKraftwerke)

Ziel:

  1. Lokale Kontrolle und Steuerung zur Reduktion der Komplexität

Maßnahmen:

  1. Gestaltung von Interoperabilitäten (Protokolle / Modelle)
  2. Digitalisierung als Basis der Massenfähigkeit / Skalierung
  3. Informationssicherheit / Datenschutz
  4. Zerlegung in autonome Teilsysteme, die miteinander verbunden sind und gekoppelt agieren

In Folge dessen wandelt sich das zentrale Energiesystem hin zu einem Zellularen Energiesysteme.

[1]:J.Seifert/P.Schegner: Zellulare Energiesysteme, Grundlagen, Teilsysteme, Märkte, regulatorische Rahmenbedingungen, Praxisbeispiele; VDE Verlag; ISBN: 978-3-8007-5557-8 Link