Anlass und Ziele
Flexibilisierung wird immer notwendiger, um die fluktuierenden Erneuerbaren Energien in das lokale, aber auch bundesweite, Stromnetz zu integrieren und einen Beitrag zum Ausbau der Erneuerbaren Energien und zur Netzstabilität zu leisten. Dadurch wird der Bundesstrommix und somit der Einsatz von Strom bundesweit grüner und emissionsärmer.
Für das erfolgreiche Umsetzen der Energiewende müssen bereits seit Längerem sowie in den kommenden Jahren einige Herausforderungen bewältigt werden. Diese Herausforderungen ergeben sich v.a. durch den zunehmenden Anteil an Erneuerbaren Energien in der Erzeugungsstruktur. Eine weitere Herausforderung ist die Zunahme elektrischer Verbraucher, wie Elektromobilität, und die zunehmende Wärmeerzeugung mit elektromotorischen Wärmepumpen sowie auch anderen elektrischen Heizsystemen. Die Energieversorgung in Deutschland weist seit 2016 einen Anteil von etwa 30 % der Erneuerbaren Energien aus. Für die Stabilität der Versorgungssicherheit ist es zukünftig wichtig, Erzeugung und Nachfrage flexibel aufeinander abstimmen zu können. Es wird immer wichtiger Lösungen zu finden, die die fluktuierenden Erneuerbaren Energien in die bestehenden Strukturen einzubinden, um die ebenso individuelle und schwankende Nachfrageseite ausreichend bedienen zu können.
Projektbeschreibung
Im Landkreis Cochem-Zell wurden im Klimaschutzteilkonzept Grundlagen einer möglichen Flexibilisierung, wie beispielsweise Ermittlung von potenziellen Akteuren und flexibilisierbaren Prozessen (Demand Side Management), Entwicklung und Einbindung von Erzeugern sowie der Identifizierung eines geeigneten Speichereinsatzes, erörtert. Nach dieser Potenzialermittlung wurde der Fokus auf eine mögliche Realisierung einer intelligenten Vernetzung und Steuerung der Anlagen (virtuelles Kraftwerk) auf kommunaler Ebene gelegt.
Ergänzend zur Umsetzung des Masterplans 100% Klimaschutz mit dem Schwerpunkt der Wärmewende, dem Ausbau und Zusammenschluss von steuerbaren Batteriespeichern im Landkreis, den Cochem-Zellern Energiedörfern sowie vielen weiteren bereits aktiven Handlungsfeldern wurde ein mögliches Konzept zur Umsetzung eines virtuellen Kraftwerks sowie Wege und Möglichkeiten zur Eigenstromoptimierung erarbeitet und dokumentiert. Dabei wurden viele Einflussfaktoren benannt, die es bei einer Umsetzung zu beachten gilt. Ein möglicher Weg ist die Schaffung eines rechtlichen Rahmens über eine Energiegenossenschaft. Diese lässt über diverse Partner, wie beispielsweise einen Vermarktungsdienstleister, der eine lokale Lösung zur Bündelung von Erzeuger, Verbraucher und Speicher aufbaut, zu.
Das frühzeitige Aufstellen einer intelligenten Steuerungsinfrastruktur sowie dessen Bündelungsmanagement schafft die Möglichkeit der Erfahrungssammlung. Zusätzlich wird berücksichtigt, dass mit der zunehmenden Einspeisung erneuerbarer Energien vermehrt diskutiert wird, wie mit dem Abregeln von Einspeisern umgegangen sowie die Integration zusätzlicher Verbraucher, wie beispielsweise Elektromobilität ermöglicht werden kann. Es bleibt derzeit offen, ob es gesetzlich oder marktlich organisierte Ansätze geben wird, die eine ausreichende Basis an Flexibilität zur Integration der Erneuerbaren sowie der zusätzlichen Verbraucher zulässt. Aktuell wird über das BDEW- Ampelphasenkonzept beschrieben, wie in der gelben Phase eine freiwillige, auf vertraglicher Basis festgelegte, Anforderung von Flexibilität durch den Netzbetreiber an den Anbieter erfolgen kann. Auf diese kommenden Märkte, ob gesetzlich über Kostenerstattung oder wettbewerblich über den Markt organisiert, bereitet sich der Landkreis Cochem-Zell durch den Aufbau eines virtuellen Kraftwerks vor.
Die dezentrale Erzeugung und das Abstimmen mit dem Verbrauch (durch Flexibilität) ermöglicht eine Erhöhung der Eigenstromnutzung vor Ort und reduziert Transformations- und Transportverluste. Zusätzlich kommt es zu positiven Einzeleffekten. Beispielsweise ermöglicht der Einsatz von Power-to-Heat Anlagen eine Vermeidung von Emissionen durch brennstoffbefeuerte Wärmeerzeuger (v.a. Verdrängung durch Einsatz von Heizöl) sowie die Einbindung der entstehenden Stromüberschüsse aus erneuerbaren Energien. Weiterhin lassen sich durch gebündelte, flexible Anlagen Abregelungen von CO2-armen erneuerbaren Einspeisern umgehen sowie die Integration zusätzlicher Verbraucher, wie beispielsweise Elektromobilität durch „grünen“ Überschussstrom realisieren. All das stärkt zudem die lokalen (Infra-) Strukturen und lässt lokale Akteure an der Wertschöpfung teilhaben.
Einsparungen liegen unter anderem bei der Reduktion von Transformations- und Transportverlusten und der Vermeidung von Emissionen durch brennstoffbefeuerte Wärmeerzeuger (v.a. Verdrängung durch Einsatz von Heizöl) über Einbindung regnerativen Stroms in Elektroautos und Wärmeanwendungen (-pumpen).