Systemnutzen durch Lastflexibilisierung elektrischer Heizsysteme

Beitrag in der et - Energiewirtschaftliche Tagesfragen im Oktober 2019

Veröffentlicht am 27.11.2019

In Szenarien mit hohen Anteilen wärmegeführter, elektrischer Heizsysteme nimmt die Volatilität der elektrischen Last zu. Darüber hinaus steigt mit zunehmenden Anteilen erneuerbarer Energien die negative Residuallast und bei fehlender Flexibilität die abgeregelte Energiemenge. Der flexible Einsatz elektrischer Heizsysteme, welcher durch eine Optimierung bestimmt wird, erhöht den Systemnutzen. Diese setzt sich aus der Integration erneuerbarer Energien, der Reduktion der maximalen Residuallast sowie deren Glättung zusammen.

Motivation und Ziel

In Klimaschutzszenarien werden für die Zukunft oftmals eine flächendeckende Elektrifizierung und hohe Anteile erneuerbarer Energien (EE) an der Stromerzeugung angenommen. Erfolgt diese Elektrifizierung weiterhin ungesteuert, ergeben sich zwei systemische Herausforderungen. Zum einen steigt die maximale Residuallast, welche durch regelbare und witterungs­unabhängige Erzeugungskapazitäten bereitgestellt werden muss. Zum anderen muss die Stromerzeugung von EE-Anlagen in zunehmendem Maße abgeregelt werden, sobald diese die Last übersteigt.

Um diese Abregelung zu reduzieren, steht eine Vielzahl an Optionen zur Verfügung. Eine ist die flexible Steuerung elektrischer Lasten, wie die von Heizsystemen (auch Demand Side Management genannt). Die Funktionsweise der Lastverschiebung ist in Abb. 1 dargestellt. Dabei wird die Stromerzeugung durch positive Werte und die Last durch negative Werte abgebildet.

 

Visualisierung der flexiblen Last

Abbildung: Visualisierung der flexiblen Last und der Mehrintegration von erneuerbaren Energien am Beispiel eines sonnenreichen Tages im Jahr 2030

 

 

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