Dezentral nachhaltige Energieversorgung als virtuelles Kraftwerk unter Nutzung von Demand Side Management

Die Maßnahmen zur Förderung von erneuerbaren Energieträgern durch die EU-Richtlinie 2001/77/EG [36] haben in Europa zu einer massiven Weiterentwicklung der regenerativen Stromerzeugungstechnologien geführt. In Österreich wird insbesondere die Windenergie mit einem wirtschaftlichen Potenzial von etwa 1.700 MW zu einer starken Belastung der Netze und aufgrund der stochastischen Erzeugungscharakteristik zu einem hohen Bedarf an Ausgleichsenergie führen. Der bisher unzureichende Ausbau der Übertragungsnetze und die hohen Kosten für die Ausgleichsenergie können zu Engpässen führen und ein Hindernis für die rasche Einführung der Windenergie werden.

In diesem Projekt wird die Möglichkeit zum lokalen Ausgleich der Windenergie über die Verbraucherlasten untersucht. Dazu ist Demand Side Management (DSM) erforderlich, das die Verbraucher bzw. geeignete Anwendungen wie ein virtuelles Regelkraftwerk synchron zu den unvorhergesehenen Windleistungsschwankungen steuert. Als weitere Voraussetzung muss ein genügendes Potenzial an geeigneten Verbraucheranwendungen mit zeitlicher Disponierbarkeit für das DSM lokal verfügbar sein. Diese Eigenschaft wird vor allem durch elektrische Wärmeanwendungen der Haushalte (Gebäudeheizungen und Warmwasserbereitungssystemen) erfüllt. Da der Energiebedarf von Haushalten zu einem hohen Teil aus Wärmebedarf besteht, ergibt sich bei Umrüstung von fossil betriebenen Heizungen auf bivalente Systeme mit elektrischer Zusatzheizung ein größeres Potenzial. Der Ausgleich von Windschwankungen bzw. Windprognosefehlern erfolgt indem über DSM die Zusatzwärmebereitungssystemen in bestehenden fossilen Heizsystemen (bivalente Systeme) der Verbraucher entsprechend zu- oder weggeschaltet werden.

Die Nutzung der vom Fahrplan abweichenden Windenergie (Ausgleichsenergie) wirkt somit wie eine hocheffiziente fiktive "Ölquelle", wobei bei der Substitution von fossiler Heizenergie durch Wärme aus regenerativer Windenergie zudem Emissionseinsparungen - sowohl durch Einsparung von Ausgleichenergie aus konventionellen Kraftwerken als auch durch Emissionsreduktionen im Hausbrand - möglich sind.

Projektstatus

abgeschlossen

Projektleiter

O. Univ. Prof. Dr. Günther Brauner
TU Wien, Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft
Gusshausstrasse 25/373
A-1040 Wien
Tel: +43 (0)1/58801-37318
Fax: +43 (0)1/58801-37399
E-Mail: g.brauner@tuwien.ac.at
Internet: http://www.ea.tuwien.ac.at