Lastkurve: WP-Warmwasser
Lastkurve: WP-Warmwasser

Nachts ist der Stromverbrauch geringer als am Tage. Strom aus PV deckt zumindest zum Teil diesen Mehrverbrauch ab. Wie IWR meldet, lag die Nachfragespitze am vergangenen Wochenende bei 60.000 MW, die durch 20.000 MW aus Sonnenstrom eingedeckt wurden. Die restlichen 40.000 MW dieses Spitzenverbrauchs mussten durch andere Quellen gedeckt werden.

Soll der Anteil an günstigem Strom aus Sonne oder Wind gesteigert werden, um eine nachhaltige Entlastung der Strompreise herbeizuführen, dann macht die Abschaltung von Lasten zu Spitzenzeiten Sinn. Auf den Spitzenverbrauch nicht mit mehr fossilen Kraftwerken reagieren, sondern mit einer Senkung des Spitzenverbrauchs. Baden-Württemberg und Bayern haben sich hierfür zu einer Modellregion verbunden.

Wie aus dem Beitrag von Christoph Jehle bei Telepolis hervorgeht, wurden in den beiden Bundes-Ländern im Süden bislang 1 GB an abschaltbarem Potential identifiziert.

Für 80% der befragten Unternehmen wäre Verlagerungsdauer des Strombezugs in der Größenordnung von unter 2 Stunden denkbar, lediglich knapp 20% könnten ihre Produktionsabläufe so ändern, dass eine Lastverschiebung von 4 und mehr Stunden möglich wäre. Bei den von der Industrie geforderten Vorankündigungszeiten schwanken die Angaben zwischen 15 Minuten und mindestens 8 Stunden (40%). 70% der Unternehmen könnten sich maximal 50 Abschaltungen im Jahr vorstellen, also im Durchschnitt etwa eine Abschaltung pro Woche.

Geregelt wird die Abschaltung von Lasten durch die „Verordnung über Vereinbarungen zu abschaltbaren Lasten“ (AbLaV) vom 28.12.2012 wodurch auch eine Öffnung des Marktes für negative Regelenergie geschaffen wurde, der über die bisherigen Verfahren zur Frequenzhaltung hinaus geht.

Produktart Anzahl der Rahmenverträge Gesamtleistung der PTEs [MW]
Sofort abschaltbare Lasten 1 247,00
Schnell abschaltbare Lasten 3 593,00

(Stand 30.07.2013 / Quelle: Portal zur Regelleistung der TSOs in Deutschland)

Interessant ist, dass der Beitrag bei Telepolis zum Ergebnis kommt, dass sich Wärmepumpen nicht als abschaltbare Last eignen. Grund hierfür sei die Vielzahl der Anlagen, die jeweils nur einen kleinen Beitrag leisten können.Übersehen wird, dass das Potential bei allen Flexibilisierungen im Bereich der Wärmeerzeugung (Power-2-Heat) deutlich höher sind. Bereits heute werden in diesem Bereich 700 Abschaltungen bis zu 2 Stunden pro Jahr umgesetzt. In den Netzbetrieb integriert ist dieses Potential bislang allerdings nicht, wie eine Anfrage von blog.stromhaltig im März dieses Jahres ergab.

Gerade wenn es um die Steuerung im Spitzenlast-Bereich geht, dann sollte es nicht um ein Entweder-Oder der Möglichkeiten zur Flexibilisierung gehen, sondern ein klares UND in der Rechnung vorkommen.

Einspeiseverteilung nach Netzebene / Visualisierung: energymap.info
Einspeiseverteilung nach Netzebene / Visualisierung: energymap.info

Der größte Anteil des PV-Stroms (Gelb) wird auf Höhe der Niederspannung eingespeist. Produzierendes Gewerbe, die in der Liga der abschaltbaren Lasten bislang gehandelt werden, beziehen ihren Strom allerdings aus der Mittelspannungsebene bzw. sogar aus dem Bereich der Hochspannung. Eine Kopplung des Lastausgleiches würde bei der Hoch- und Mittelspannung viel mehr Sinn mit der Windkraft machen – besonders mit der Offshore-Windkraft.

Lastausgleich bei den Verteilnetzen mit Niederspannung könnte durch andere Verbraucher, wie zum Beispiel den Wärmepumpen erfolgen, damit würden auch Verluste durch Umspannung und die Notwendigkeit des Trassenbaus reduziert werden. Lokale Probleme mit Spitzenlasten auch lokal lösen.

Allein im Jahre 2012 wurden in Deutschland 70.000 Wärmepumpen installiert, wie der der Bundesverbrand Wärmepumpe e.V. mitteilt. Mit diesen Anlagen wird sowohl Warmwasser und Heizung versorgt, als auch teilweise eine Kühlung realisiert. Rechnet man exemplarisch an einer Anlage hoch, dann ergibt sich auch im Sommer ein Lastpotential.

15 Minuten dauert die Warmwasser Erzeugung täglich, deren Zeitpunkt mehr oder minder frei bestimmbar ist. In dieser Zeit werden 2,5 KW benötigt. Bei einer gleichmäßigen Verteilung über den Tag, befinden sich zu jedem Zeitpunkt 729 der im Jahre 2012 verbauten Anlage beim „Warmwassererzeugen“. Ein Zubau von 1,82 MW abschaltbarer Lasten. Klingt zunächst wenig…

Man muss allerdings die räumliche Verteilung der Anlagen bedenken. Diese Anlagen befinden sich in privaten Häusern, in deren Nachbarschaft sich auch die PV-Anlagen zur Spitzenlastdeckung befinden. Prognosefehler für kleiner Solaranlagen (bis 10KWP) können durch eine betriebliche Kopplung mit einer abschaltbaren Last (Wärmepumpe) deutlich reduziert werden und machen dadurch das Gesamtsystem deutlich flexibler. Die Schäfchenwolken am Himmel, verschwinden aus den Vorhersagen.

Das schöne an der Integration von Wärmepumpen und PV-Strom in das Energiedatenmanagement ist, dass es sich mit den heute vorhandenen Technologien aus dem Bereich von Big-Data ohne Probleme lösen lässt. Individuelle Prognosen für jede Anlage einen Tag im Voraus zu koppeln mit den Fahrplänen einer Wärmepumpe ist ein Rechenaufwand, der für alle Anlagen in Deutschland lediglich rund 4 Millionen Rechenoperationen bedarf. Eine Leistung, die jedes Notebook in wenigen Sekunden erledigt.

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4 Gedanken zu “Ungenutztes Potential bereits intelligenter Stromnachfrager: Wärmepumpen

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