Ein unübertroffener Dirigent der Symphonie der gemeinsamen Energienutzung und des Energiehandels
Die Digitalisierung des Energiesystems bietet die Möglichkeit, eine Fülle von Optimierungs- und Automatisierungswerkzeugen zu nutzen. Diese werden der EU dabei helfen, einen immer größeren Anteil an erneuerbaren Energiequellen und dezentralen Energie-Ressourcen zu integrieren und gleichzeitig Effizienz, Nachhaltigkeit und Echtzeitleistung zu gewährleisten. Ein Markt für transaktive Energie, auf dem Prosumierende und andere Interessengruppen Energie nahezu in Echtzeit teilen und handeln, wird Effizienz und Stabilität fördern. Vorbei sind die Pauschalpreise, die den Verbrauchenden am Ende des Monats in Rechnung gestellt werden – an ihre Stelle tritt die durch Marktanreize gesteuerte Echtzeit-Kosteneffizienz. Im EU-finanzierten Projekt PARITY sind die dafür erforderlichen Technologien bereitgestellt worden. Seine Smart-Contract-fähige, transaktive Netz- und lokale Flexibilitätsmarktplattform, die durch IoT- und Blockchain-Technologien unterstützt wird, erleichtert Energie- und Flexibilitätstransaktionen auf mehreren Ebenen.
IoT-fähige Flexibilitätsmanagement-Instrumente für dezentrale Energie-Ressourcen
Die IoT-Plattform von PARITY integriert heterogene Anlagen und Sensoren dezentraler Energie-Ressourcen und nutzt die Blockchain-Technologie für die Flexibilitätssteuerung und automatisierte Transaktionen. Das PARITY-Aggregator-Instrumentarium erleichtert die Bündelung von und den Handel mit Flexibilitätsressourcen und verbindet Prosumierende mit lokalen und nationalen Energiemärkten sowie Systemdienstleistungsmärkten. „Zu den Funktionen gehören die Flexibilitätsabschätzung für Prosumierende, die Kostenminimierung, die dynamische Bildung virtueller Kraftwerke und eine Gebotsstrategie, die Preisprognosen für die Teilnahme am Außernetzverkaufsmarkt (Intraday) sowie am Systemdienstleistungsmarkt für ‚Frequenzhaltungsreserven für Störungen‘ (FCR-D) nutzt“, erklärt Projektkoordinator Dimitrios Tzovaras vom Centre for Research and Technology Hellas. Der Speicherung-as-a-Service-Rahmen von PARITY umfasst virtuelle Energiespeicher (Power-to-Heat oder P2H) und tatsächliche Speicher (stationäre Batterien und Elektrofahrzeuge). Mit dem P2H-Modell werden die Temperaturpräferenzen der Gebäudenutzenden bewertet, um die Flexibilität auf der Nachfrageseite aufzudecken. Ein Manager für stationäre Batterien optimiert die Nutzung der Batterie durch Funktionen wie die Lastspitzenreduktion. Durch die Komponenten zur Profilerstellung von Elektrofahrzeugen und zum intelligenten Laden werden KI-basierte Algorithmen für die Erstellung von Elektrofahrzeug-Nutzungsprofilen, Elektrofahrzeug-Lade- und Flexibilitätsprognosen und die Elektrofahrzeug-Ladeoptimierung implementiert.
Werkzeuge zur intelligenten Überwachung und Verwaltung von Energienetzen
Das Instrumentarium der Verteilernetzbetreiber ermöglicht eine automatisierte intelligente Überwachung von Energienetzen und ein aktives Management der Netzanlagen, um das Niederspannungs-Verteilernetz angesichts des zunehmenden Anteils erneuerbarer Energiequellen optimal zu verwalten. „Es nutzt das Ampelkonzept zur Signalisierung von Engpässen im Netz und kann zukünftige Netzzustände vorhersagen. Zudem bietet es Planungsdienste und Dispatch-Dienste. Auf diese Weise kann der Netzbetrieb sowohl für Intraday- als auch für Day-ahead-Szenarien verbessert werden“, erklärt Tzovaras. Ein innovativer „Distribution Static Synchronous Compensator“ für den Stromausgleich und die Spannungsregelung dient der Behebung von Netzinstabilitäten und der Wiederherstellung der Netzqualität. Er arbeitet autonom, es sei denn, die Softwareinstrumente für das aktive Netzmanagement prognostizieren ein Netzproblem, dann übernimmt das Instrumentarium der Verteilernetzbetreiber die volle Kontrolle.
Folgenabschätzung und Empfehlungen für Politik-/Marktreformen
Das PARITY-System wurde in vier Pilotprojekten mit unterschiedlichen Merkmalen erfolgreich demonstriert. Im Rahmen einer ganzheitlichen Lösungsbewertung und Folgenabschätzung wurden die ökologischen und sozialen Auswirkungen, die technische Leistung, die Akzeptanz der Nutzenden sowie wirtschaftliche und marktbezogene Einflüsse berücksichtigt. Insgesamt „bietet die PARITY-Lösung finanzielle Vorteile für die teilnehmenden Prosumierenden, Dienstleistungen für die Verteilernetzbetreiber zur Erhöhung der Netzstabilität und Dienstleistungen für externe Akteure wie die Fernleitungsnetzbetreiber durch die Teilnahme am Markt für Systemdienstleistungen. Die Teilnahme am Markt für Frequenzhaltungsreserven für Störungen und am Day-Ahead-Markt über den Aggregator scheinen die profitabelsten Optionen zu sein“, so Tzovaras. Die Empfehlungen für Politik- und Marktreformen von PARITY, die sich auf eine hohe Akzeptanz bei den Endverbrauchenden (87 %) und eine hohe Teilnehmerbindung (73 %) stützen, sollten zu einer breiten, fairen und nachhaltigen Einführung von lokalen Flexibilitätsmärkten in Europa führen.
Schlüsselbegriffe
PARITY, Energie, dezentrale Energie-Ressourcen, Verteilernetzbetreiber, lokaler Flexibilitätsmarkt, Blockchain, Prosumierende, intelligente Netzüberwachung, Aggregator, Batterie, transaktive Energie, erneuerbare Energiequellen
