Virtuelle Kraftwerke prägen Energiesysteme von morgen: Reduktion von Verbraucherkosten, CO2 und Netzüberlastung

Virtuelle Kraftwerke haben keine physische Form wie die riesigen Atommeiler mit rauchenden Schornsteinen, an die wir uns gewöhnt haben. Sie zielen darauf ab, fossile Brennstoffe schrittweise durch erneuerbare Energiequellen zu ersetzen und gleichzeitig Kosten zu sparen und Netzüberlastungen zu vermeiden.

Die intelligenten Systeme, auch VPP (Virtual Power Plant) genannt, verbinden dezentrale Energiequellen wie Solaranlagen, Windkraftwerke, Batteriespeicher und Blockheizkraftwerke miteinander und steuern sie - zum Beispiel über Wi-Fi, Bluetooth und Mobilfunkdienste.

Regierungen und private Unternehmen setzen zunehmend auf VPPs, da sie in der Lage sind, Hunderttausende von Geräten wie Solarzellen auf Dächern und Ladegeräte für Elektrofahrzeuge zu koordinieren. Dies gewährleistet eine ausgewogene Energieversorgung und eine zuverlässige Stromversorgung in großem Maßstab.

Wie funktioniert VPP?

Die Anlagenbetreiber melden ihre Systeme beim VPP-Betreiber an, der die Leistungs- und Verfügbarkeitsdaten in Echtzeit sammelt. Auf dieser Grundlage optimiert das VPP die gesamte Energieerzeugung und -einspeisung in das Stromnetz und betreibt einen marktgerechten Energiehandel.

Darüber hinaus stellt es Regelenergie bereit, um Schwankungen in der Stromerzeugung und -nachfrage auszugleichen und die Netzstabilität zu gewährleisten. Beispielsweise können Thermostate an heißen Sommertagen Häuser vor den Spitzenlastzeiten kühlen, um Netzüberlastungen zu vermeiden. Ebenso können sich Ladegeräte für Elektrofahrzeuge an den Bedarf im Netz anpassen.

Zahlreiche VPP-Projekte in den USA

Für VPP-Projekte in den USA wird die VPP-Kapazität auf etwa 30 bis 60 Gigawatt geschätzt, wobei bis 2030 eine Steigerung auf 80 bis 160 Gigawatt angestrebt wird. Beispiele sind Programme wie das von Green Mountain Power, dem größten Energieversorgungsunternehmen in Vermont, wo Kunden finanzielle Unterstützung für den Kauf von Tesla-Hausbatterien erhalten und die gespeicherte Energie mit dem Energieversorger teilen.

In Massachusetts haben drei Energieversorgungsunternehmen ein Programm eingeführt, bei dem Kunden dafür bezahlt werden, dass die Unternehmen die Kontrolle über ihre Hausbatterien übernehmen dürfen. In Colorado sind unterdessen Bemühungen im Gange, ein staatliches VPP-Pilotprojekt einzuführen, bei dem Netzbetreiber etwa die tägliche "Spitzenlast" decken sollen.

Viele Versorgungsunternehmen sind der Ansicht, dass VPPs durch die effizientere Nutzung dezentraler Energiequellen und die Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien dazu beitragen können, die CO2-Emissionen zu reduzieren und die Energierechnungen der Verbraucher erheblich zu senken.

Wie geht es weiter?

Um die Vorteile von VPPs zu verbreiten hat die National Association of Regulatory Utility Commissioners damit begonnen, Panels und Workshops zu veranstalten und die kalifornische Energiekommission wird Forschungsarbeiten finanzieren. Dennoch gibt es noch viele Hürden wie etwa die nicht standardisierten Anmeldeverfahren für Verbraucher oder die Datensicherheit der Systeme.

Es kommt wirklich auf die Politik an. Die Technologie ist vorhanden. Wir lernen immer noch, wie man diese Lösungen am besten umsetzt und wie man mit den Verbrauchern zusammenarbeitet.

- Kevin Brehm, ein Manager des Rocky Mountain Institute, der sich mit kohlenstofffreier Elektrizität beschäftigt