In dem vorliegenden Aufsatz berichtet die Autorin über die bisherige Entwicklung der iKWK-Ausschreibungen und den gegenwärtigen Stand der Dinge in dieser KWK-Nische. Wegen des Kohleausstiegs ergeben sich für die KWK viele neue Chancen, v.a. durch die Anreize für eine erhöhte Flexibilisierung der Anlagen.
Mehr als 95% der Verteilnetze seien undigitalisiert, während die Anzahl dezentraler Stromerzeuger ständig wächst. Der Artikel berichtet über eine Lösung, die es den Verteilnetzbetreiber:innen ermöglicht, mehr über den aktuellen Stand der Dinge in ihrem Netzen zu erfahren. Die Lösung sei eine Kombination systemoffener Hard- und Software, die eine permanente Netzüberwachung und -steuerung an Ortsnetzstationen gewährleiste. Außerdem könne sie auch den bedarfsgerechten Netzausbau erleichtern.
Der Beitrag beleuchtet die Vorteile innovativer KWK-Systeme (sog. iKWK), bei denen beispielsweise ein BHKW mit einem erneuerbaren Wärmeerzeuger und einem elektrischen Wärmeerzeuger zu einem gemeinsamen System verbunden werden.
Der Aufsatz behandelt die Rolle von Biogasanlagen als Energiespeicher zur Überbrückung von Netzengpässen. Die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe betone Biomethan-BHKWs nicht nur in Grundlast zu fahren, sondern auf eine bedarfsorientierte Betriebsweise umzustellen. Flexibilisierte Anlagen seien jedoch bisher noch die Ausnahme.
Die Autoren erläutern die rechtlichen Grundzüge des Redispatch, durch das Netzengpässe im Stromnetz bewältigt werden sollen, und die Veränderungen, die durch das Clean Energy Package der EU und das deutsche NABEG 2.0 zu erwarten sind (Redispatch 2.0).
Ab dem Oktober 2020 werden die Verteilnetzbetreiber dazu verpflichtet, sich auf den Redispatch 2.0 umzustellen. Für mehr als 800 deutsche Verteilnetzbetreiber bedeute das, dass sie sich selbst mit der Erstellung der Erzeugungs- und Lastprognosen sowie der Instandhaltung des eigenen Netzgebiets beschäftigen müssten. Die Autorin stellt in ihrem Artikel eine Softwarelösung eines Berliner Unternehmens vor, die mithilfe der KI präzise Prognosen erstellen könne. Das Prognosesystem sei in der Lage eine Vielzahl der Datenformate zu verarbeiten und verschiedene Modelle dazu zu nutzen.
Eine der größten Herausforderungen des durch Erneuerbare dominierten Energiesystems sei die Abwesenheit der Trägheit - die Eigenschaft eines großen Generators die Bewegungsenergie in der rotierenden Masse (Beispiel: Schwungrad) bei Lasterhöhung sofort einzusetzen. Die Stilllegung großer Generatoren zwänge Netzbetreiber über Technologien nachzudenken, die die Trägheit ersetzen und emulieren können. Der Aufsatz berichtet dazu über eine von TenneT durchgeführte Studie, die Anforderungen an die Leistungselektronik im Stromnetz untersucht.
Die Studie Stromnetz 2050, erstellt von der TransnetBW GmbH, behandelt essentielle Fragen der Übertragungsnetzbetreiber hinsichtlich des Energiesystems im Jahr 2050 und welche Anforderungen an das Übertragungsnetz gestellt werden.
Der anstehende Redispatch 2.0 verpflichtet die Verteilnetzbetreiber in höherem Maße zu einem stabilen Netz und macht sie damit zu einer tragenden Säule des Redispatch. Die Autoren beschreiben die Pflichten und die Voraussetzungen zur Erfüllung dieser seitens der Verteilnetzbetreiber. Dabei behandeln sie Softwarelösungen und sprechen die Empfehlung zur Digitalisierung der Netze aus.
Der Autor befürchtet, dass die schwankende Verfügbarkeit der Energieträger Wind und Sonne die Stabilität der Stromnetze gefährden und zu einer Unterversorgung mit elektrischer Energie führen könne. Er zeigt, dass der von der Bundesregierung vorgesehene Ausbau der erneuerbaren Energien und die damit einhergehende Abschaltung der Kernkraftwerke und das Zurückfahren der Kohleverstromung nicht wie vorgesehen möglich seien, ohne die Versorgungs- und Netzsicherheit zu gefährden. Langfristig könne eine stabile Energieversorgung nur durch die Bereitstellung von Speichern gemeistert werden.
Der Autor berichtet über die vier Smart Meter Gateways, die mittlerweile ihre Zertifizierung durch das BSI erhalten haben. Der Autor erläutert, welche Verbrauchsgruppen als erstes mit intelligenten Messsystemen ausgestattet werden sollen - grundzuständige Messstellenbetreiber müssten dabei diskriminierungsfrei anbieten.
E-Autos sollen als mobile Stromspeicher E-Mobile Häuser mit Strom versorgen oder gar Schwankungen im Netz ausgleichen. Was japanische Fahrzeuge bereits leisten, heißt Vehicle-to-Home (V2H) - der Strom aus dem Fahrzeug wird im Heim verwendet - und Vehicle-to-Grid (V2G) - Strom fließt vom Fahrzeug in das öffentliche Netz - und soll die langen Standzeiten der Fahrzeuge über den Tag sinnvoll nutzen. Notwendig für die Technik sei, dass sowohl das Auto als auch die Wallbox bidirektional geladen werden können und dass die Wallbox mit dem Hausnetz verbunden sei.
Der Übertragungsnetzbetreiber der östlichen Bundesländer, 50 Hertz, will bis zum Jahr 2032 eine vollständig regenerative Stromversorgung in seinem Gebiet ermöglichen. Diese Intention gilt bereits als Strategie des Unternehmens und solle, abgesehen von dem Zubau der erneuerbaren Stromquellen, mithilfe neuer Ansätze in der Systemführung und umfangreicher Digitalisierung realisiert werden.
Die Autoren bieten in ihrem Aufsatz einen Einstieg in die neuen Regelungen für Speicher gemäß der Richtlinie RL (EU) 2018/2001 - RED II, der Richtlinie RL (EU) 2019/944 - EBM-VO und der Verordnung VO (EU) 2
Leitsätze:
Die Autoren befassen sich mit den Ergebnissen des Einsatzes von Batteriespeichern im Verteilnetz. Untersucht wurde die Nutzung der Stromspeicher zur Flexibilisierung des Netzes an zwei Standorten im Westen Deutschlands. Der Stromspeichereinsatz habe die Senkung der Netzausbaukosten ermöglicht, sowie den Zubau zusätzlicher E-Auto-Ladepunktstationen.
Die Autoren beschäftigen sich in diesem Artikel mit der Einspeisung in das Stromnetz durch regenerative Stromerzeugungsanlagen. Der Parkregler (auch EZA-Regler genannt), als Schnittstelle zwischen Anlage und Netzbetreiber, sei hierbei von besonderer Bedeutung. Dieser vergleiche die vom Netzbetreiber geforderten Sollwertvorgaben für Wirk- und/oder Blindleistung am Netzanschlusspunkt mit den gemessenen Ist-Werten und kommuniziere die berechnete Stellgröße an die Erzeugungseinheiten.
Die Autoren stellen ihr Forschungsprojekt zur Spannungshaltung und verbesserten Ausnutzung vorhandener Niederspannungsnetze vor. Dies sei von besonderem Interesse, da sich der Netzbetrieb bereits durch den Ausbau von Fotovoltaik-Anlagen verändert hätte und durch die erwartete Installation von Ladeinfrastruktur für batterieelektrische Fahrzeuge noch stärker verändern wird. Technische Lösungen seien dafür aber vorhanden.
Die Autoren beschreiben in diesem Artikel die Integration Virtueller Realität (VR) seitens Verteilnetzbetreibern, um eine Verbesserte Ausbildung ihrer Mitarbeiter im operativen Netzbetrieb zu erreichen. So sollen Fehlerfälle reduziert werden und das Verhalten im Störungsfall, an bspw. einer Umspannanlage, geschult werden.
Der Autor beschäftigt sich in diesem Artikel mit den möglichen Vorteilen, die eine umfangreiche Digitalisierung des Stromsektors mit sich bringt. Obwohl die intelligenten Messsysteme (iMSys) in erster Linie zugunsten der Verbraucher vorgesehen seien, beginne man zur Zeit, auch die netzdienlichen Effekte dieser Technik zu erkennen. Es werden zwei Use Cases betrachtet, in denen diese Vorteile von iMSys beleuchtet werden: das Power Quality Management und der bedarfsgerechte Netzausbau.
Der Aufsatz widmet sich dem laufenden Forschungsprojekt im Landkreis Cham, bei dem das wirtschaftliche Potenzial des systembedingten Betriebs von Biogasanlagen angesichts deren eventuellen Ausfalls aus der EEG-Vergütung untersucht wird. Der Kernpunkt der dreijährigen Forschung sei, wie die Zusatzerlöse bei der Bereitstellung der Blindleistung und der Momentanreserven sowie beim Engpassmanagement und beim Netzwiederaufbau erzielt werden können.
Die Autorin beschreibt die Ergebnisse zweier asiatischer Projekte, die digitale Zwillinge für die Arbeitsoptimierung zunutze gemacht haben. Eins davon befinde sich in Chinas Provinz Hubei, wo man durch den Einsatz der digitalen Zwillinge rund 200.000 € und einen Monat Arbeitszeit beim Bau eines 220-kV-Umspannwerks eingespart habe. Bei dem Zweiten sei mithilfe dieser Technologie die Planungszeit um die Hälfte verkürzt worden, wobei die Kosteneinsparungen ca. 37.000 € betrug.
Die Autoren befassen sich in ihrem Aufsatz mit der Beschaffung von netzdienlicher Flexibilität und bieten hier eine Systematik zur standardisierten Spezifizierung von Flexibilitätsprodukten. Mit 21 Parametern stellen sie ihre Systematik genauer vor und beschreiben danach anhand von Beispielen Unterschiede. Die hier erstellte Systematik erlaube es Flexibilitätsprodukte zu vergleichen und auf deren Kompatibilität zu prüfen.
Als Gegenstand des Artikels wird ein Smart-Grid-Interface-Modul (SGIM) dargestellt. Diese Lösung, die eine genaue Messung der Netzparameter in den Ortsnetz-Verteilern gewährleistet, wurde in den Stadtwerken Schwäbisch Gmünd eingesetzt. Das Gerät benötigt wenig Platz und kann in die üblichen Verteilerkästen eingebaut werden, braucht dazu keine Versorgungsunterbrechung, was seine Inbetriebnahme erheblich erleichtert, erhält eine Cloudlösung im Angebot und erfüllt somit die wichtigsten Anforderungen, denen die dezentralen Netze gegenwärtig immer mehr ausgesetzt sind.
Die Studie "Wege zu einem Klimaneutralen Energiesystem - Die deutsche Energiewende im Kontext gesellschaftlicher Verhaltensweisen" des Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg behandelt mögliche Entwicklungen des deutschen Energiesystems von heute bis zur Mitte des Jahrhunderts, die zu einer Reduktion energiebedingter CO2-Emissionen um mindestens 95 % bis zum Jahr 2050 gegenüber dem Vergleichswert aus dem Jahr 1990 führen. Ergänzende Untersuchungen befassen sich mit zwei Szenarien zur vollständigen Reduktion energiebedingter CO2-Emissionen.