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Ein virtuelles Kraftwerk (VPP) hilft nicht nur dabei, eine Sammlung von dezentralen Energieressourcen (DER) wie PV-Anlagen, Windparks, Gewerbe- und Industrieanlagen (C&I) und Batterien zu aggregieren, zu optimieren und zu überwachen. Ein VPP liefert auch ein solides Geschäftsszenario für einen Aggregator, indem Monetarisierung von Flexibilitäten bei gleichzeitiger Gewährleistung der Netzstabilität. Aber wie verdient ein virtuelles Kraftwerk tatsächlich Geld für einen Batteriebesitzer?
Virtuelle Kraftwerke und Speicher ermöglichen die Energiewende
Der Grüne Deal der EU hat ehrgeizige Energie- und Klimaziele festgelegt, um die Energiewende zu beschleunigen und dem Klimawandel entgegenzuwirken. Diese spannende neue Politik der Dekarbonisierung erfordert jedoch die Einführung neuer Vermittler. Angesichts des europaweiten Ziels, die Treibhausgasemissionen um mindestens 40% (gegenüber dem Stand von 1990) zu senken und bis 2030 einen Anteil erneuerbarer Energien von mindestens 32% zu erreichen, Das Elektrizitätssystem benötigt eindeutig effiziente technologische Lösungen, einschließlich VPP und Energiespeicherung um die nachhaltige Transformation der Elektrizitätswirtschaft in einem marktorientierten Umfeld zu ermöglichen.
Wie unterstützen virtuelle Kraftwerke und Batterien die Energiewende?
1. Cloud-basierte Technologien wie VPPs sind wichtige Voraussetzungen für ein effizientes Energiemanagement und können die Netzstabilität erhöhen und Einnahmen generieren, indem sie auf die vielversprechendsten Marktanwendungen abzielen. Sie stellen die verschiedenen verteilten Produktions- und Verbrauchseinheiten auf einer Karte dar, visualisieren ihren Betriebsstatus und ermöglichen ihren optimierten Betrieb.
Darüber hinaus können wirtschaftliche Vorteile erzielt werden, indem diese verteilten erneuerbaren Ressourcen so gebündelt werden, dass sie zusammen als eine große Energieanlage funktionieren. Kleine Einheiten (z. B. einzelne PV-Anlagen) können den Markteintritt nicht alleine erreichen, aber mit einem VPP kann ein Aggregator das schaffen und handeln Sie mit einem viel größeren Pool an Kapazitäten, Überwindung wirtschaftlicher Schwellenwerte und Gewinne mit Skaleneffekten erzielen.
Ein VPP verbessert die Flexibilitätsnutzung, indem es die Kapazität der zu nutzenden aggregierten Einheiten optimiert. Darüber hinaus stellt ein internes Backup im VPP sicher, dass die Energie auch dann zuverlässig bereitgestellt wird, wenn eine Ressource den Strom nicht liefern kann. Im Allgemeinen werden Einnahmen durch den Handel mit der aggregierten Flexibilität auf mehreren Strommärkten und durch die intelligente Integration von Batteriespeichern erzielt, um zusätzliche Gewinne und Zuverlässigkeit zu erzielen.
„Ein VPP schafft ein Netzwerk aus erneuerbaren Energiequellen und Batteriespeichersystemen, die über eine Cloud-basierte Technologie miteinander verbunden sind, die die Stabilität von sauberem Strom verwaltet, um Ihren Umsatz zu maximieren.“
2. Batterien können die volle Nutzung erneuerbarer Energien und die Flexibilität auf der Nachfrageseite unterstützen, wenn sie an ein VPP angeschlossen sind, da Softwarealgorithmen die Nutzung der Batteriekapazitäten und der gespeicherten Energie intelligent optimieren. Darüber hinaus wird das VPP bei Bedarf schnell Batteriestrom liefern, um das Stromnetz bei Bedarf zu unterstützen. Dieser Service ist ein attraktives Geschäftsfeld, da für die Erhöhung der Netzstabilität Premiumpreise gezahlt werden. Schauen wir uns diese Säule des Stromsystems genauer an.
Die CyberNOC-Softwarelösung wird in verschiedenen europaweiten Forschungs- und Entwicklungsprojekten eingesetzt und trägt dazu bei, das Energiesystem nachhaltiger zu gestalten.
Virtuelle Kraftwerke zur Bereitstellung von Regelenergie
Da die Verbraucher zu Spitzenzeiten immer mehr Strom benötigen (z. B. indem sie ihre Elektrofahrzeuge abends aufladen, während sie die meisten ihrer anderen Haushaltsgeräte in Betrieb nehmen), kann das Netz erheblichen Belastungen ausgesetzt sein, die möglicherweise die Stabilität des Netzes gefährden. Gleichzeitig ist die verfügbare Energie aufgrund der Tatsache, dass erneuerbare Energien intermittierend und nicht abrufbar sind, begrenzt, da ein bewölkter und windstiller Tag die Stromerzeugung auf natürliche Weise bremst. Diese Diskrepanz kann gelöst werden, indem die Energie, die zuvor in Batterien aus erneuerbaren Quellen gespeichert war, in Zeiten des Überschusses (sonnige und windige Tage) in das Netz eingespeist wird.
In der Tat ist der Der Ausgleich von Stromnachfrage und -angebot wird umfassend mit einem VPP verwaltet. Um zur Verbesserung der Netzstabilität beizutragen (d. h. um das Angebot zu erhöhen oder bei Bedarf die Last zu reduzieren), nehmen VPP eine Schlüsselposition bei der Bereitstellung von Ausgleichsdienstleistungen für den Netzbetreiber (ÜNB) ein. Auf Systemebene ist Regelenergie am dringendsten erforderlich, da es für ÜNB eine entscheidende Aufgabe ist, die Netzfrequenz konstant auf 50 Hertz zu halten, um Stromausfälle oder Schäden an Geräten zu vermeiden. Um die Frequenz in Zeiten schwankender Nachfrage und des Angebots zu stabilisieren, muss Strom sofort verbraucht oder in das Netz eingespeist werden. Innerhalb von Sekunden kann eine an ein VPP angeschlossene Batterie genau das tun: Sie liefert Regelenergie an den Übertragungsnetzbetreiber, erhöht so die Netzstabilität und hilft, unsere Lichter an zu halten!
Ausgereiftes Geschäftsszenario für Batterien, die an ein VPP angeschlossen sind
Die größten Einnahmen für Besitzer eines VPP und/oder einer Batterie sind in der Tat zu erwarten von bietet Flexibilität zur Stabilisierung des Netzes. Flexibilitätsanbieter wie Batterien und Aggregatoren mit VPP erhalten Premiumpreise, um die Netzstabilität zu gewährleisten und so einen zuverlässigen Energiefluss zu gewährleisten. Mit einem VPP erhält der Aggregator Zugang zu Märkten, auf denen Einnahmen durch den Handel mit der verfügbaren Kapazität und Energie erzielt werden können, beispielsweise auf Markt für Nebendienstleistungen. Dieser Markt hat bei vielen Anbietern von Energiespeichern großes Interesse geweckt, die Geld verdienen, indem sie die Nachfrage und das Angebot an Elektrizität im Gleichgewicht halten.
Batterien werden zunehmend für Nebendienste wie Frequenzbegrenzungsreserve (FCR) und automatische Frequenzwiederherstellungsreserve (AFRR) eingesetzt. In der Tat Die Fähigkeit der Batterie, jedem Sollwert zwischen voller Lade- und Entladeleistung innerhalb von Sekunden zu folgen, ist ein wichtiges Merkmal, um zusätzliche Flexibilität zu schaffen, die erheblich zur Netzstabilität beitragen kann. Die flexible Stromversorgung kann auch für andere Anwendungsfälle im Energiesystem genutzt werden (lokale Netzunterstützung, Community-Management) und auf verschiedenen Strommärkten wie dem Intraday-Markt monetarisiert werden, indem Redispatch-Mechanismen implementiert werden oder die Abdeckung von Spitzenlasten gesichert wird. Zusätzliche Einnahmen werden erzielt, indem die Energie zu günstigen Zeiten auf verschiedenen Märkten verkauft wird, indem die Batterien geladen und entladen werden. Eine zuverlässige Stromversorgung hat einen hohen Preis. Es ist daher nicht überraschend, dass die Teilnahme an Märkten für Zusatzdienstleistungen die Einnahmequellen von Aggregatoren und Batteriebesitzern, die an ein VPP angeschlossen sind, steigern kann, während der Netzbetreiber mit Regelenergie versorgt wird.
Batterien und virtuelle Kraftwerke, die im H2020-Projekt TALENT eingesetzt werden
In der EU-finanziertes Projekt TALENT, Batterien gelten als wichtiges Instrument zur Erhöhung der Flexibilität des Netzes. Dieses innovative europaweite Projekt trägt der Notwendigkeit einer Umgestaltung des Elektrizitätssektors Rechnung, um die gestiegene Energienachfrage und die Zunahme der Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen besser bewältigen zu können. Das Stromnetz erfordert mehr Flexibilität, Stabilität und Zuverlässigkeit auf kosteneffiziente Weise. Daher werden neuartige Architekturen und Managementsysteme für die Leistungselektronik entwickelt, darunter VPP und das dezentrale hybridisierte Energiesystem (DHEMS). Dies ermöglicht eine Kostenreduzierung und steigert die Effizienz des Systems.
Kostengünstige Lösungen für mehr Nachhaltigkeit
CyberGrid leitet die Entwicklung einer verteilten Architektur (VPP) für das Management dezentraler und hybridisierter Energiesysteme. Im Rahmen des TALENT-Projekts wird ein in das VPP integrierter digitaler Batteriezwilling zur Überwachung der an das System angeschlossenen Batterie entwickelt. Die genaue Überwachung des Batteriezustands ermöglicht eine optimierte Nutzung der verfügbaren Batteriekapazität, um die Einnahmen zu maximieren und eine schnelle Alterung der Batterie zu vermeiden. Durch die Verlängerung der Batterielebensdauer werden mittelfristig weniger natürliche und finanzielle Ressourcen benötigt. Darüber hinaus bietet die Technologie wertvolle Erkenntnisse für die Herstellung effizienterer Batterien und kann somit einen wichtigen Beitrag zur Förderung von Multifunktions-Batteriespeichern leisten.
Batterien werden billiger und ihre Integration in ein nachhaltiges Energiesystem wird sich weiter beschleunigen. Der Anschluss von mehr Batterien an das Stromnetz an ein VPP trägt dazu bei, die Verpflichtung zum Grünen Deal der EU für sauberere und widerstandsfähige Energie in ganz Europa zu erfüllen.
