Christian Jäger
10. November 2020

Virtuelle Kraftwerke – So sieht das Kraftwerk der Zukunft aus

Virtuelle Kraftwerke

Aus ökologischer Sicht ist die wetterbedingte Energieerzeugung unerlässlich, allerdings bringt diese Form von Erzeugung Herausforderungen mit sich. Die Produktion lässt sich bspw. nicht vom Menschen beeinflussen, da an wolkenreichen Tagen oder in der Nacht keine Sonnenenergie gewonnen werden kann. Eine Überproduktion könnte sogar das Netz belasten, da die Sonne oder der Wind nicht einfach abgeschaltet werden können. An dieser Stelle schaffen virtuelle Kraftwerke Abhilfe. Wie genau sie das tun, erfahren Sie in diesem Beitrag.

Was ist ein virtuelles Kraftwerk?

Ein virtuelles Kraftwerk ist ein Zusammenschluss von unterschiedlichen grünen Stromquellen wie Photovoltaikanlagen, Wasser- oder Blockheizkraftwerken. Die Einheiten werden gemeinsam über ein Leitsystem, das virtuelle Kraftwerk, verwaltet, das den Strom aus den unterschiedlichen Quellen zusammen ins Netz einspeist.

Ein virtuelles Kraftwerk lebt vom Zusammenschluss zahlreicher ressourcenschonender Kraftwerke. Erst ab einer gewissen Menge erhält ein virtuelles Kraftwerk etwa die gleiche Marktrolle wie ein reguläres Großkraftwerk. Die Kernaufgaben des Kraftwerks ist die Regulation der Stromerzeugung aus den verschiedenen Kleinkraftwerken und die Anpassung der Erzeugung an die Nachfrage.

So funktioniert ein virtuelles Kraftwerk

Haushalte und Industrie brauchen jederzeit eine zuverlässige Energiequelle, die jedoch mit vielen erneuerbaren Energien nicht ganz gewährleistet werden kann. Wetterbedingte Stromlieferanten wie bspw. Solarenergie produzieren nicht zu jeder Zeit genug Strom, bspw. wenn es mal mehrere Tage lang bewölkt ist. Falls nicht genug produziert wird, wie benötigt, muss Strom von einer anderen Quelle gezogen werden. Nutzer können sich also nicht zu 100 % auf eine wetterbedingte Stromerzeugung verlassen.

Virtuelle Kraftwerke

Abbildung 1: So funktioniert ein virtuelles Kraftwerk.

Hier kommt ein virtuelles Kraftwerk ins Spiel, das Stromschwankungen ausgleicht, indem es einzelne Kleinkraftwerke gemeinsam steuert. So kann die Produktion an die Nachfrage angepasst werden. Alle Anlagen verfügen über eine Messbox, die Informationen über die Produktion an die Zentrale vermitteln. Zudem besitzen wetterunabhängige Anlagen eine Steuerungsbox, mit der die Zentrale die Produktion steuern kann. Mithilfe der Informationen über die aktuelle Stromproduktion und den Auslastungszustand errechnet die Zentrale Prognosen, mit denen sie die Einspeisung und den Verbrauch reguliert.

Die Herausforderung eines virtuellen Kraftwerks

Das ist jedoch einfacher gesagt als getan. Die Herausforderung hierbei liegt in den Schwankungen der Solar- und Windenergie, wodurch sich Einspeisemengen und Nachfrage nicht immer decken. Daher ist bei einem virtuellen Kraftwerk eine Vielfalt an unterschiedlichen Erzeugungsanlagen wichtig. Bei einer Überproduktion von wetterbedingten Anlagen kann dieses Kraftwerk die Leistung der Biogas- oder Wasserkraftwerke einfach herunterfahren. Das Kraftwerk ist auch in der Lage, die Leistung der Biogas- und Wasserkraftwerke zu erhöhen, falls Sonnenenergie und Co. nicht genug produzieren.

Moderne Prognoseverfahren erleichtern also die Regelung der unterschiedlichen Anlagen, da sie u. a. auch Wetterdaten analysieren. Somit gewährleisten die Ausgleichskapazitäten die Netz- und Versorgungssicherheit.

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Weitere Vorteile eines virtuellen Kraftwerks

  • Flexibilität: Die größte Stärke dieses Kraftwerks ist die Flexibilität. Mit der schnellen Anpassungsfähigkeit der im Netz vorhandenen Strommenge kann das Kraftwerk dem Strompreis folgen und somit den erzeugten Strom optimal vermarkten.
  • Umweltschutz: Durch den alleinigen Einsatz von diversen grünen Stromlieferanten leisten virtuelle Kraftwerke einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz. Es wird komplett auf Energie verzichtet, die aus umweltschädlichen Großkraftwerken gewonnen wurde.

Mit einem virtuellen Kraftwerk auf eine grüne Energieversorgung setzen

Die Energieproduktion von Kleinkraftwerke ist nicht konstant, weswegen heute noch auf Energie Großkraftwerken zurückgegriffen wird. Damit die Energiewende weiter voranschreiten kann, müssen Kleinkraftwerke gemeinsam agieren und so Angebot und Nachfrage aufeinander abzustimmen. Wenn viele kleinere Anlagen in einem virtuellen Kraftwerk zusammengeschlossen werden, produzieren diese etwa genau so viel Energie wie ein kommerzielles Großkraftwerk. Außerdem sind diese Art von Kraftwerke sehr flexibel, wodurch sie sich schnell auf sich verändernde Marktzustände anpassen können.

Sind Ihnen Fragen zu virtuellen Kraftwerken aufgekommen? Dann nehmen Sie Kontakt mit mir auf und stellen mir diese. Ich freue mich auf den Austausch.

Christian Jäger

Christian Jäger

Jeden Tag besser werden - daraus ziehe ich eine große Motivation. Ich brenne dafür, neue Strategien und Technologien kennen zu lernen und Projekte zum Erfolg zu führen. Das Wissen, welches ich jeden Tag erlange, gebe ich mit Begeisterung an andere Menschen weiter.

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