Die Integration vom volatilen regenerativen Quellen im großen Stil bedeutet eine erhebliche Herausforderung für die Stromnetze auf allen Spannungsebenen. Das von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderte Forschungsprojekt VK2G untersucht daher den Einsatz von Virtuellen Kraftwerke zur Netzstabilisierung. Sie organisieren Netzdienlichkeit indem sie virtuelle Speicher in Form von Flexibilitäten bei Erzeugung und Verbrauch bereitstellen und damit die Abregelung regenerativer Erzeuger vermeiden bzw. einen weiteren Zubau erleichtern.
Projektbeschreibung
Das VK_G2 Projekt greift ein Zukunftsthema in diesem Kontext auf. In einer Industrie 4.0-Umgebung (I4.0) soll die vorhandene Maschine-zu-Maschine Kommunikation (M2M) dazu genutzt werden, Flexibilitäten im Lastgang und der Erzeugung netzdienlich einzusetzen. Die Kommunikation erfolgt mittels einer Distributed Ledger Technology (DLT), z.B. Ethereum Blockchain oder tangle (IOTA), über welche die Akteure Liefer- und Abnahme-Versprechen aushandeln und überwachen. Der Ansatz lässt sich direkt mit einem anderen Zukunftsthema, der Elektromobilität verbinden. Intelligente Ladesäulen können als Teilnehmer am Netzwerk die Flexibilität ihrer Aufträge einbringen, dabei setzen sie die realen Batteriespeicher der Fahrzeuge netzdienlich ein.
Projektergebnis
Das Projekt strebt für seine Entwicklungen einen Technology Readiness Level (TRL) 3-4 an. Dabei kann es auf umfangreiche Vorarbeiten sowie Einrichtungen der Hochschule Reutlingen zurückgreifen, wo sich unterschiedliche Ansätze im Technikumsmaßstab realisieren lassen. Drei zentrale Entwicklungsstränge sollen dabei untersucht werden:
- Welche Lastflexibilitäten finden sich in einer I4.0-Umgebung, verglichen mit einer konventionellen Produktion?
- Wie lassen sich Echtzeitfähigkeit und ein günstiges Skalenverhalten mit hoher Sicherheit und einem netzdienlichen Schwarmverhalten kombinieren?
- Wie kann man sinnvoll Distributed Ledger Technologien in Energieverfahren integrieren und welcher Mehrwert damit anbieten?
Ziel des Projekts ist es, die Grundlagen für eine Kooperation unabhängiger Agenten nach dem Vorbild einer industriellen Symbiose zu erarbeiten und die notwendigen Werkzeuge für den Betrieb eines so strukturierten Virtuellen Kraftwerks zu entwickeln.