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7. Juni 2022

Wie funktioniert ein virtuelles Kraftwerk?

Symbolbild zur Veranschaulichung eines virtuellen Kraftwerks

Im eigentlichen Sinne ist ein virtuelles Kraftwerk gar kein Kraftwerk. Vielmehr kann es als Schwarm dezentraler Energieerzeuger aus erneuerbaren Stromquellen bezeichnet werden. Im Folgenden erklären wir, warum die Energiewelt von morgen im direkten Zusammenhang mit virtuellen Kraftwerken stehen wird.

Unter einem virtuellen Kraftwerk versteht man, dass sich eine Vielzahl von kleinen dezentralen Quellen der Stromerzeugung zusammenschalten und durch eine zentrale Instanz kontrolliert und koordiniert werden. Das könnten beispielsweise Photovoltaikanlagen, Wasserkraftanlagen, Windenergieanlagen, Biogasanlagen oder Blockheizkraftwerke sein. Die digitale Plattform des virtuellen Kraftwerks verbindet dabei die verschiedenen Anlagen miteinander und führt sie im Strommarkt zusammen. Dadurch dass das Kraftwerk meist keine eigenen Erzeugungsanlagen betreibt, bildet diese Leistung den Kern des Geschäftsmodells. Für den Markt bedeutet dies, dass virtuelle Kraftwerke damit eine vergleichbare Rolle wie große physische Kraftwerke einnehmen, wobei sie hinsichtlich ihrer installierten Leistung die Kapazität von Kraftwerken mit fossilen Energieträgern weit übersteigen. Damit werden konventionelle Großkraftwerke mehr und mehr von virtuellen Kraftwerken ersetzt, weil letztere eine verlässliche und klimaneutrale Stromversorgung entlang einer dezentralen Stromerzeugung gewährleisten.

Die Flexibilität der virtuellen Kraftwerke

Klassische Großkraftwerke sind lange nicht so flexibel in ihrer Stromproduktion wie virtuelle Kraftwerke. Durch ein breites Angebot an verschiedenen Energieträgern und flexiblen Stromverbrauchern und -speichern, können virtuelle Kraftwerke Ausgleichskapazität anbieten, mit welcher flexibel auf die unterschiedliche Stromverfügbarkeit im Markt reagiert werden kann. Dieser Aspekt ist einer der größten technischen Pluspunkte von virtuellen Kraftwerken. Logischerweise erhöht sich dieser Effekt mit steigender Anzahl der dezentralen Erzeugungsanlagen und -arten, was bedeutet, dass das Kraftwerk effizienter arbeitet, je mehr Anlagen zusammengeschaltet sind. Das ist übrigens ein weiteres Indiz dafür, dass sich die Investition in eine erneuerbare Energiequelle heute immer noch lohnt.

Virtuelles Kraftwerk = ertragsoptimiert

Die effektive und gebündelte Vermarktung des dezentral erzeugten Stroms begründet den wirtschaftlichen Nutzen von virtuellen Kraftwerken besonders. Aufgrund der Regelbarkeit der Energieerzeuger und der Aggregationsfähigkeit über mehrere Anlagen, kann der Strom ertragsoptimiert auf den Strommärkten angeboten werden. Dabei ist das Ziel, dass man den Energiebedarf und die -erzeugung ideal aufeinander abstimmen kann und das Stromangebot flexibel steuert. Das virtuelle Kraftwerk macht sich also die Tatsache zu Nutze, dass Strom nicht immer in gleicher Menge zur Verfügung steht und somit unterschiedliche Erträge verbucht werden können.

Die Digitalisierung im Bezug auf das virtuelle Kraftwerk

Ein weiterer Vorteil des virtuellen Kraftwerks ist die Fernsteuerbarkeit durch das zentrale Leitsystem, die die konkrete Kontrolle der einzelnen Anlagen gewährleistet. Dabei ermöglicht das Steuern der Anlagen anspruchsvolle Reaktionsmöglichkeiten auf Netzzustände, Regelenergieabrufbefehle und das Reagieren auf Schwankungen der Preise am Strommarkt. Somit unterliegen Funktions- und Vermarktungsstrategien einer permanenten Optimierung. Aus diesem Zwecke betreibt das virtuelle Kraftwerk speziell gesicherte Datenverbindungen, die einer kontinuierlichen sicherheitstechnischen Überprüfung ausgesetzt sind. Diese Datenverbindung gibt Auskunft über das Übertragen von Steuerbefehlen und die Übertragung von Echtzeitdaten über den Auslastungszustand aller vernetzten Anlagen. Wichtige Erkenntnisse zu Prognosen und der Einsatzplanung lassen sich aus diesen umfangreichen Datensätzen gewinnen, was durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz zusätzlich unterstützt wird.

„Demokratisierung“ des Energiemarktes durch virtuelle Kraftwerke

Die bisherige Erzeugungsstruktur des Energiemarktes verändert sich nachhaltig durch die Energiewende. Klassische Großkraftwerke mit jeweils mehreren hundert Megawatt Leistung gehen vom Netz und verlieren immer mehr an Bedeutung. Die Energieerzeugung wird durch die steigende Anzahl an erneuerbaren Stromquellen immer dezentraler. Mittlerweile sind es über 2 Millionen erneuerbare Energieerzeuger auf den Dächern, Feldern und Seen, die Strom in das öffentliche Netz einspeisen. Durch die schwindende Bedeutung der Großkraftwerke hat längst eine neue Ära begonnen. Die Energiewende wird nicht durch einige wenige Unternehmen gestaltet, sondern durch die Privatbetreiber innerhalb der Bevölkerung, was eine „Demokratisierung“ der Energiemärkte bedeutet. Damit liegt die Verantwortung für eine klimaneutrale Energieversorgung zum Großteil in den Händen der Gesellschaft selbst. Das bedeutet, dass jede kleine Einheit in dieser neuen Energielandschaft eine entscheidende Rolle spielen kann. Eine erfolgreiche Energiewende benötigt also Geschäftsmodelle, die Umweltschutz auf Basis erneuerbarer Stromquellen mit einem gewissen Geschäftssinn verbinden. Das macht dann nachhaltiges Wirtschaften möglich, weswegen virtuelle Kraftwerke schon heute ein zentraler Bestandteil der Energiewelt von morgen sein werden.

Wenn Sie nun weitere Fragen zu diesem Thema haben oder Ihren persönlichen Beitrag zur Energiewende leisten wollen, können Sie uns jetzt ganz einfach kontaktieren, um Ihren persönlichen PV-Traum zu ermöglichen.

Über Donau Energietechnik

Wir sind Spezialisten für Photovoltaikanlagen und Energiespeichersysteme mit 15 Jahren Erfahrung. Voller Enthusiasmus setzen wir uns für den Erfolg der erneuerbaren Energien ein.

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