Lesetipp fürs Wochenende: Schweizer Weißbuch Smart-Grid

Auch bei unserem südlichen Nachbarn wird an einer Energiewende gebaut. Im Rahmen der Energiestrategie 2050 werden die notwendigen Schritte für den Aufbau eines eidgenössischen Smart-Grids beschrieben. Zusammengefasst im Weißbuch Smart-Grid steht das Buch zum Download bereit. Viele Ansätze lassen sich auf Deutschland übertragen und liefern verwertbare Fakten.

Allein für die Erkenntnis im Vorwort, dass sich durch ein Smart-Grid  nicht die Erzeugungsprobleme (und die Verbrauchsprobleme) lösen lassen, macht das Dokument lesenswert.

Energiewende in der Schweiz (Verteilnetzebene)

Die Verteilnetze stehen vor 3 Herausforderungen:

  • Dezentrale Einspeisung – statische Auswirkung
  • Energieeffizienz
  • Veränderliche Produktion – dynamische Auswirkung

Die Betrachtung der veränderlichen Produktion wird ausgelagert in eine neue Struktur des Strommarktes, die unter Smart-Market subsumiert wird.

Das Marktdesign muss über entsprechende Mechanismen und Produkte ermöglichen, dass sich die kostengünstigsten Lösungen durchsetzen können. Dies kann auch ein zeitweiser Verzicht auf Produktion oder Nachfrage sein. Der Ausdruck «dynamisch» ist in diesem Zusammenhang als «laufendes» Sicherstellen des Energiegleichgewichts zu verstehen.

Kein Wort vom bisher üblichen Prinzip der Merit-Order zur Steuerung wer, wann, wie viel Produziert.  Anstelle statischer Prioritätslisten. Verzicht ist in normal keine marktwirtschaftliche Alternative bei Entscheidungen.  Kann aber, ähnlich der Impulskontrolle in der Psychologie, die mit Hilfe des Marshmallow-Test untersucht wird, auch auf bessere Informationen zurückgeführt werden. Kinder, die im Mashmallow-Test eine gute Prognose hatten, dass sie durch Verzicht an mehr kommen, widerstehen dem Versuch eher einen schnellen (kleinen) Nutzen zu ziehen.

Folgen der Dezentralen Einspeisung

Elektrische Energie wird wahrscheinlich Strom genannt, da es eine Fließrichtung der Energie genau wie beim Gewässer gibt. Im Gegensatz zum Gewässer wird vom „Strom-Meer“ zum Bachlauf transportiert –  wird durch dezentrale Einspeisung in Teilbereichen die Fließrichtung gedreht, so müssen die Verzweigungsstellen (Transformatoren/Umspannstationen) nicht nach Last verteilen, sondern umgebaut werden, um bei Bedarf von einem Zweig die Last zu nehmen und in einen anderen Zweig einzuspeisen. Hierzu ist Anpassung bei den Verteilnetzbetreibern notwendig, die für eine Spannungshaltung in jedem Segment sorgt und nicht wie bisher reine Aggregationsfunktion übernimmt. Ein Nebeneffekt ist, dass bei Wartungsarbeiten die einseitige Abriegelung den Zweig nicht stromlos setzt.

Der Stromkunde ist in das Smart-Grid Konzept einzubeziehen:

Regelung: Neben der heute üblichen Regelung der Netzstabilität auf der Produktionsseite, muss die Regelung vermehrt auf der Verbraucherseite erfolgen. Abschaltgruppen können mittels bestehender Rundsteueranlagen oder einzelne Einspeisungen mittels Kommunikationsanbindung gesteuert werden. Das Lastabwurfkonzept soll auf dezentrale Objekte erweitert werden. Dezentrale Einspeisungen müssen steuerbar, das heisst reduzierbar oder abschaltbar sein.

Das der Rundsteuertechnik beim Aufbau von Smart-Grids eine entscheidende Rolle haben werden, wurde bereits im Beitrag zu den Wärmepumpen beschrieben, dass man in Deutschland auf der Suche nach einer anderen Lösung ist, könnte man aus Nachgefragt bei EnBW herauslesen.

Dezentrale Einspeisung von Strom in die Verteilnetze hat diverse Auswirkungen. Die vier Hauptauswirkungen sind Umkehr der Energieflussrichtung, Leistungsvergrösserung, Veränderung der Kurzschlussleistung und Veränderung der Netzrückwirkungen.

Smart Meter

Als eher kritisch wird der Einsatz von intelligenten Stromzählern gesehen:

Eine Abbildung der flexiblen Tarife in den Smart Meter in Echtzeit würde einen beträchtlichen zusätzlichen Kommunikationsaufwand bedeuten, ohne Mehrwert für das Gesamtsystem.

Die Kosten-Nutzen Bilanz wird als schwierig angesehen, da die Auswertungsmöglichkeiten für den Endkunden schwierig ist. Hauptpunkt der Kritik ist allerdings die fehlende Plug&Play Fähigkeit der aktuellen Projekte. Notwendig wird diese Fähigkeit, wenn man bedenkt, dass die Geräte in allen Haushalten einsetzbar sein sollen – unabhängig vom Interessen und Engagement des Stromkunden.

 

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Veröffentlicht von Thorsten Zoerner

Seit dem Jahr 2007 beschäftige ich mich mit den Themen Stromnetz und Strommarkt. Parallel dazu entstand ein Blog, um Informationen zu den jeweiligen Themen bereitzustellen. Er ist unter blog.stromhaltig.de zu finden. Über das Thema Energiewirtschaft habe ich bislang drei Bücher veröffentlicht. In meinem 2014 erschienenen Buch zum Hybridstrommarkt beschreibe ich ein Marktdesign, das in Deutschland in das Gesetzespaket Strommarkt 2.0 aufgenommen wurde. Hierbei werden zwei Technologien des Strombezugs vereint: der Hausanschluss mit Bezug bei einem klassischen Stromanbieter und einen alternativen Bezug von erneuerbaren Energien. Die wirtschaftlichen Vorteile für ein solches Marktdesign sind erwiesen. Auch die Digitalisierung beeinflusst die Energiewirtschaft von morgen. Daher habe ich mich intensiv mit dem Thema Blockchain Technologie befasst. Blockchain ist eine Technologie, die den Austausch und die Dokumentation von Daten vereinfachen kann. Daher kann diese Technologie mithilfe der digitalen Möglichkeiten das heutige Energiesystem revolutionieren. Denn damit ist eine automatische Abgleichung von Energieerzeugung und Energieverbrauch möglich. Um zukünftige Herausforderungen und Chancen mitgestalten zu können, habe ich 2017 die Firma STROMDAO gegründet. Dort bin ich Geschäftsführer und möchte dafür sorgen, dass mithilfe der Blockchain Technologie und dem Hybridstrommarkt eine digitale Infrastruktur für die Energiewirtschaft der Zukunft aufgebaut wird. Der STROMDAO Mechanismus zur Konsensfindung für den Energiemarkt unterstützt dabei die Marktkommunikation aller beteiligten Akteure.

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