Lastflexibilisierung in der Industrie in Konkurrenz zu weiteren funktionalen Speichern

Vortrag von Anna Gruber
beim VDI Expertenforum am 19.03.2013 zum Thema "Wie "smart" managen wir Energie wirklich?"

Autoren
Anna Gruber (FfE GmbH),
Serafin von Roon (FfE GmbH),
Tim Buber (FfE GmbH),
Christoph Pellinger (FfE e.V.),
Tobias Schmid (FfE e.V.)

Motivation und zentrale Fragestellung

Die Zunahme der dargebotsabhängigen Erzeugungsleistung führt zu einer Erhöhung der fluktuierenden Energieeinspeisung und stellt das Stromversorgungssystem vor Herausforderungen, da in einem System zu jedem Zeitpunkt ein Gleichgewicht zwischen erzeugter und verbrauchter elektrischer Energie herrschen muss. Für regelbare Erzeugungsanlagen wird es zunehmend schwieriger ihre Einspeiseleistung an das Delta zwischen Last und fluktuierender Einspeisung anzupassen. Durch abgestimmtes Laden und Entladen von Energiespeichern können die Auswirkungen der Änderungen von fluktuierender Einspeiseleistung und Last reduziert werden, wodurch sich der Residuallastbedarf geglättet. Die Speicherung und spätere Nutzung von erneuerbar erzeugter Energie kann zusätzlich Engpässe im Netz abfangen und die Abschaltung von fluktuierenden erneuerbaren Erzeugungsanlagen vermindern. Durch den Einsatz von Speichern stoßen limitierte Leitungskapazitäten seltener an ihre Grenzen und der Netzausbaubedarf kann somit verringert werden. Speicher unterscheiden sich hinschlich Lade- und Entladegradienten, Speicherdauer, Installations- und Betriebskosten, regionaler Relevanz, sowie Anwendbarkeit. In der Studie "Merit Order der Energiespeicherung im Jahr 2030" werden die wichtigsten technologischen Optionen untergleichen Rahmenbedingungen und deren Kosten bewertet.

Methodische Vorgangsweise

Für den Vergleich der Speichertechnologien wird das Konzept des funktionalen Stromspeichers genutzt. In diesem Konzept werden zwei Lastgänge miteinander verglichen. Die Referenz bildet dabei der sogenannte konventionelle Lastgang. Dieser würde sich ergeben, wenn alle Verbraucher und dargebotsabhängigen und wärmegeführten Stromerzeuger sich so verhalten würden, als ob kein Anreiz für sie bestünde von den Verbrauchs- und Erzeugungslastgängen abzuweichen. Eine funktionale Speicherung ergibt sich somit genau dann, wenn von dem konventionellen Lastgang aufgrund von Anreizen abgewichen wird.

So kann eine Lastflexibilisierung wie Demand Side Management oder Demand Response mit den gleichen Parametern wie eine klassische Speichertechnologie beschrieben werden. Da in einschlägigen Studien der Option des industriellen Lastmanagements hohe Leistungspotenziale zugeschrieben werden, wird diese im Vergleich zu anderen funktionalen Speichern bewertet.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen

Das Ergebnis ist eine Darstellung von Potenzialen und Anwendbarkeit unterschiedlicher Speichertechnologien und deren regionaler Relevanz. Es wird am Beispiel der Lastflexibilisierung in der Industrie aufgezeigt, welchen Beitrag die funktionalen Speicher zu der Integration der fluktuierenden Einspeisung leisten können und wie sie zu einem verringerten Netzausbaubedarf beitragen können.

 

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