Markttag – Wie kommt eigentlich der Strom aus einem virtuellen Kraftwerk an die Börse? Teil 3


Veröffentlicht am 8. Juli 2014

Blog Virtuelles Kraftwerk Strombörse Der dritte Teil der „Markttag“-Blogserie dreht sich um die technische Einbindung von Anlagen Erneuerbarer Energien in das virtuelle Kraftwerk. In den vorherigen Teilen haben wir einen Blick darauf geworfen, wie sich der Eintritt in die Vermarktung gestaltet und wie der Handel von Strom aussieht.

Unter dem Pool eines virtuellen Kraftwerks versteht man die gemeinsame Vernetzung verschiedener Anlagen zur gemeinsamen Vermarktung. Hier finden sich alle Anlagen, die Regelenergie bereitstellen sowie die Anlagen, die ihre Flexibilität am Strommarkt veräußern. Sei es als bedarfsorientierte Einspeisung oder bei Wind- und Photovoltaikanlagen mit Fernsteuermöglichkeit. All diese Anlagen lassen sich aus der Leitstelle regeln und bieten Monitoring-Möglichkeiten, die etwa den Betriebszustand der Anlage überwachen, um die Leistung entsprechend im Pool nutzen zu können. Aber wie funktioniert das im Detail? Zuerst möchten wir die Funktionsweise des Pools vorstellen, um im Anschluss die Anbindung der dezentralen Erzeuger an das Leitsystem des virtuellen Kraftwerksgenauer zu erklären.

Wie funktioniert der Verbund eines virtuellen Kraftwerks

Da für den Eintritt in den Regelenergiemarkt in der Sekundär- und Minutenreserveleistung eine Mindestleistung von 5 MW notwendig ist, bündelt das virtuelle Kraftwerk die einzelnen kleinen Kraftwerke zu einem großen Kraftwerk. Der Pool ermöglicht aufgrund seiner Größe, dass über den Betreiber des virtuellen Kraftwerks Regelenergie bereitgestellt werden kann, was einem einzelnen Anlagenbetreiber in den meisten Fällen so nicht möglich ist. Vergütet werden am Regelenergiemarkt zwei Dinge: Erstens die reine Vorhaltung von Leistung (Leistungspreis) und zweitens die effektive Regelung der Anlage (Arbeitspreis).

Das Leitsystem ist das Herzstück eines virtuellen Kraftwerks. Alle Anlagen, die über eine Fernwirkeinheit verfügen, laufen im Leitsystem zusammen. Welche Anlage bei einem Regelenergieabruf letzten Endes geschaltet wird, bestimmt ein Algorithmus im Leitsystem des Pools. Unter anderem spielen Parameter wie die Regelzone, das aktuell verfügbare Regelband der Anlage oder die aktuelle Wirkleistung der Anlage bei der Auswahl der zu regelnden Anlagen eine Rolle. Dieser Prozess läuft vollkommen unabhängig vom Zutun des Betreibers oder der Mitarbeiter des virtuellen Kraftwerks ab. Konkret sieht das so aus, dass eine Anlage wie gewohnt fährt. Kommt es zu einem Abruf von Regelenergie, so wählt der Algorithmus automatisch die passenden Anlagen aus und regelt sie aus der Leitstelle. Der Betreiber erhält bei Auswahl seiner Anlage automatisch aus der Leitstelle eine SMS mit den Details des Abrufs.

Anbindung an das virtuelle Kraftwerk

Die Anbindung einer individuellen Anlage an das Leitsystem eines virtuellen Kraftwerks funktioniert über eine Fernwirkeinheit - im Fall von Next Kraftwerke über eine Next Box. Diese Einheit stellt eine gesicherte, bidirektionale Verbindung zwischen der Steuerung der Anlage und dem Leitsystem des virtuellen Kraftwerks her. Dazu dient das Fernwirkprotokoll IEC 60870-5-104, das über eine getunnelte Verbindung per GPRS-Mobilfunk ermöglicht. Dabei werden die Daten nicht über das "öffentliche" Internet geleitet sondern über geschlossene Benutzergruppen vom Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) bis zur einzelnen Anlage. Sobald diese Machine-to-Machine-Kommunikation aufgebaut ist, kann das Leitsystem auf Daten der Anlage zugreifen.

Die Next Box selbst besteht hauptsächlich aus einem Modem und einer kleinen Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS). Über die SPS wird der gesicherte Ablauf der Steuerung der Anlage durch die Leitwarte angestoßen und überprüft. Im Leitsystem eines virtuellen Kraftwerks werden die Regelenergie-Sollwerte der ÜNB automatisiert eingelesen und verarbeitet: Konkret heißt das, dass die Leistungsanforderungen der ÜNB (z.B. 12 MW Leistungsreduzierung innerhalb von 15 Minuten) dann vollautomatisch auf die einzelnen Anlagen verteilt werden. Im Grunde ist ein virtuelles Kraftwerk ein Pool gebündelter Flexibilität. Hier wird ein großer Vorteil von Anlagen der Erneuerbaren Energien ersichtlich. Aufgrund der granularen Auflösung, die sich aus den eher geringen Leistungen der einzelnen Anlagen ergibt, verfügt der Pool über ein hohes Maß an Flexibilität. Diese Flexibilität wird in den nächsten Jahren immer wichtiger werden. Warum das so ist, wird der vierte und letzte Teil der Blogserie „Markttag“ erläutern.

Im vierten und letzten Teil unserer Serie beleuchten wir den Wert und die Bedeutung von Flexibilität im heutigen Strommarkt im Detail.

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Fotocredit: Oliver Hallmann, Lizenz: CC BY 2.0


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Nils Quak ist bei Next Kraftwerke in der Unternehmenskommunikation tätig und verantwortet die redaktionelle Gestaltung unseres Außenauftritts. Neben neuen Verkehrs- und Innenstadtkonzepten interessiert er sich für die Flexibilisierung von Stromverbrauch und möchte damit eine energiewendige Zukunft mitgestalten.

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