Hybridisierung zur Netzentlastung

Veröffentlicht am 16.09.2016

Im Rahmen des Projektes MONA (Merit Order Netz-Ausbau 2030) werden Maßnahmen und Technologien zur Netzoptimierung, speziell im Hinblick auf die Einspeisung hoher Anteile erneuerbarer Energien in die Übertragungs- und Verteilnetze, untersucht. Die Hybridisierung stellt eine Möglichkeit zur Netzentlastung dar. Diese wurde im Rahmen des Projekts anhand der zwei Ausprägungen „Power2Heat“ und „Power2Gas“ untersucht.

Power2Heat

Die Netzoptimierende Maßnahme Power2Heat hat vielfältige Ausprägungen. Eine Unterscheidung in zentrale (z. B. Elektrodenheizkessel in Wärmenetzen) und dezentrale Anlagen (z. B. Wärmepumpen und Nachtspeicherheizungen in Wohngebäuden) erscheint vor dem Hintergrund unterschiedlicher Anforderungen und Anlagengrößen bzw. ‑funktionen sinnvoll. Dezentrale Anlagen sind bereits heute flächendeckend verbreitet und langjährig erprobt. Die Leistungen einzelner Anlagen sind klein. Aktuell werden diese Anlagen überwiegend per Rundsteuersignal oder Zeitschaltuhr geschaltet. Die Netzoptimierende Maßnahme besteht diesbezüglich in der Ansteuerung von Einzelanlagen. Die Ansteuerung kann durch ein IKT‑System, bestehend aus Smart Meter, Smart Meter‑Gateway und Steuerbox erfolgen. Da vorausgesetzt wird, dass die Anlagen zur Erfüllung des Primärnutzens installiert werden, fallen unter die Kosten der NoM lediglich die der Erschließung der Anlagen. Die Ansteuerung vieler kleiner Anlagen (Anlagenpool) zur Bereitstellung von Regelleistung wurde und wird in verschiedenen Forschungsprojekten/Pilotprojekten untersucht.

Unter zentralen Anlagen werden große Power2Heat‑Anlagen in Wärmenetzen verstanden. In den vergangenen drei Jahren wurden viele dieser Anlagen in bestehende KWK‑Systeme zur Fernwärmebereitstellung installiert. Diese werden größtenteils als negative Sekundärregelleistung vermarktet und machen hier bereits ¼ der bezuschlagten Leistung aus. Aktuell sind viele weitere Anlagen in der Planungsphase.

Die Netzoptimierende Maßnahme Power2Heat kann durch Spannungshaltung im Verteilnetz einen lokalen Beitrag zur Netzoptimierung leisten, da der Anlagenbetrieb die Spannung aller nachgelagerten Netzanschlusspunkte beeinflusst. Darüber hinaus kann durch die Maßnahme die nutzbare Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien gesteigert werden.

Funktionsprinzip WaermepumpenanlageAbbildung 1:         Funktionsprinzip einer Wärmepumpenanlage

Power2Gas

Die aktuell umgesetzten bzw. geplanten P2G-Projekte weisen überwiegend einen Forschungs- und Demonstrationscharakter auf, wobei der Fokus nicht exklusiv auf der Verbesserung des Netzoptimierungspotenzials liegt. Dennoch bietet P2G die Möglichkeit, durch die Bereitstellung von Blindleistung, das Anbieten von Regelleistung und die zur Verfügung Stellung von Lastverschiebungspotenzialen in Zukunft einen Beitrag zur Netzoptimierung zu leisten. Darüber hinaus bietet Power2Gas im Allgemeinen die Möglichkeit, Erneuerbare Energie langfristig zu speichern und dabei eine vorhandene Infrastruktur zu nutzen. Der Bedarf eines Langzeitspeichers entsteht jedoch erst bei einem hohen Anteil an Erneuerbarem Strom im System, wodurch alternative Anwendungs- und Vermarktungspfade zu prüfen sind, um bereits heute eine wirtschaftliche Darstellbarkeit zu realisieren. Das Anbieten von System-dienstleistungen, wie beispielsweise negative Sekundärregelleistung, kann bei niedrigen, spezifischen Investitionskosten zu einer positiven Wirtschaftlichkeits-betrachtung führen. Dabei stehen P2G-Anlagen jedoch in Konkurrenz zu Technologien wie P2H-Anlagen, welche mit wesentlich niedrigeren Investitionskosten abbildbar sind.

 

Weitere Informationen:

Hauptseite des Projektes MONA