Flexibilitäten identifizieren
In WindNODE wurde identifiziert, wie und wo technische Lastverschiebungspotenziale sowie Potenziale der Sektorkopplung in Nordostdeutschland gefunden werden können, um als Flexibilitäten im Energiesystem zur Verfügung zu stehen. Der besondere Fokus lag auf industriellen und gewerblichen Flexibilitäten sowie auf Flexibilitäten in Quartieren und im Mobilitätssektor. Neben der technischen Anbindung spielte insbesondere auch das strukturierte Vorgehen zur Herstellung der Teilnahmebereitschaft bei den zuständigen Anlagenbetreibern in den jeweiligen Sektoren eine Rolle.
Flexibilitäten identifizieren und charakterisieren
In einem Energiesystem mit sehr großen Anteilen volatiler erneuerbarer Erzeugung gewinnen Flexibilitäten stark an Bedeutung. Das betrifft insbesondere die Nutzerseite, denn mittels verschiebbarer bzw. bei Bedarf auch zuschaltbarer Lasten kann überschüssige Energie ohne Umweg und Verluste sinnvoll eingesetzt werden. Wenngleich in der Theorie bereits viele Flexibilitätsoptionen längst beschrieben sind, ist die Identifikation und Charakterisierung unter realen Bedingungen und bei bestehenden Prozessen vielfach noch eine Herausforderung. Auch bedarf es in Industrie und Gewerbe oftmals noch eines Umdenkens hinsichtlich der Notwendigkeiten und Möglichkeiten der Lastflexibilisierung.
Wir identifizieren und charakterisieren mustertypische Flexibilitätsoptionen sowie die Nebenbedingungen für den jeweiligen Einsatz, also etwa: Welche Parameter der betroffenen Prozesse sind einzuhalten? Wer oder was darf wann die Flexibilitäten steuern? Dies geschieht zunächst noch unabhängig von der Frage, mit welchen Erlösmodellen die Flexibilitäten verwertet werden können. Der Fokus liegt auf drei vielversprechenden Handlungsfeldern:
- Gewerbe und Einzelhandel mit einer Großzahl dezentraler Flexibilitäten
- Industrie und Versorgung
- Quartiere und Verbindungen zur Smart City
Sektorkopplung ins System integrieren
Der Blick auf den Stromsektor greift für eine erfolgreiche Energiewende zu kurz. Speziell im Wärme- und Mobilitätssektor bieten sich riesige Potenziale für die Flexibilisierung und Dekarbonisierung von Lasten. Die sogenannte Sektorkopplung ist zwar aus technischer Sicht nichts grundsätzlich Neues, wird jedoch für die Systemintegration großer Mengen erneuerbaren Stroms eine zentrale Bedeutung gewinnen. Konzepte der Sektorkopplung stehen mindestens in gleichem Maße vor regulatorischen und wirtschaftlichen Herausforderungen wie vor technischen Entwicklungsbedarfen. Bislang sind netz- und systemdienliche Sektorkopplungstechnologien stromseitig (EEG-Umlage, Netzentgelte etc.) mit rechtlichen Nachteilen belastet. Auf Seiten der Sektorkopplungsprodukte (insbesondere Wärme und Gas) wird die "grüne" Eigenschaft des Stroms bislang noch nicht hinreichend berücksichtigt.
Wir erproben drei wesentliche Felder der Sektorkopplung: Power-to-Heat (PtH) mit Anwendungen in allen Größenordnungen von dezentralen Speicheröfen im kW-Bereich bis hin zum Einsatz im Berliner Fernwärmesystem in der (bis zu) 100-MW-Klasse; Power-to-Cold (PtC) für gewerbliche Kühlanlagen, Eisspeicher und für eine kombinierte PtH-/PtC-Installation; sowie gesteuertes Laden bei der Elektromobilität. Dabei steht jeweils die Frage im Vordergrund, wie die Lastverschiebepotenziale und die funktionalen Speicher (Wärme/Kälte) als Flexibilitätsreserven für die EE-Systemintegration technisch genutzt und wirtschaftlich sowie regulatorisch angereizt werden können. Im Bereich Elektromobilität entwickeln wir zusammen mit spezifischen Kunden Use Cases und identifizieren Treiber für die Integration der Ladeinfrastruktur, speziell im gewerblichen Mobilitätsbereich.
- Integration von Sektorkopplungs-Anlagen zur Bereitstellung von Flexibilitäten und Systemdienstleistungen
- Vermarktungsmöglichkeiten für Sektorkopplungs-Anlagen als regionale Flexibilitäten auf der Flexibilitätsplattform
- Einsatz von Sektorkopplungs-Anlagen zur Systemintegration Erneuerbarer Energien bei drohender Abregelung von Windkraftanlagen aufgrund von Netzengpässen
