Energieversorger erhöht Planungs- und Prognosesicherheit
Stadtwerke München und Siemens nehmen ein virtuelles Kraftwerk in Betrieb
Die Stadtwerke München (SWM) haben mit Siemens Infrastructure & Cities ein virtuelles Kraftwerk realisiert, bei dem sich mehrere kleinere dezentrale Stromerzeugungsanlagen bündeln und wie ein einziges Kraftwerk betreiben lassen.
In der ersten Ausbaustufe wurden Blockheizkraftwerke mit einer Gesamtleistung von acht MW sowie erneuerbare Stromerzeugungsanlagen von zwölf MW eingebunden. Kernkomponente des virtuellen Kraftwerksverbunds ist das dezentrale Energiemanagementsystem DEMS von Siemens. Es sorgt dafür, dass die Stadtwerke München ihre dezentralen Stromerzeugungsanlagen und Stromlasten nicht nur optimal einsetzen und betreiben können, sondern auch wegen der besseren Vermarktungsmöglichkeiten eine zusätzliche Wertschöpfung erzielen.
Das virtuelle Kraftwerk der SWM, bei dem sechs Blockheizkraftwerksmodule, fünf Wasserkraftanlagen und eine Windkraftanlage im Münchener Stadtgebiet zu einem virtuellen Verbund zusammengeschaltet wurden, lässt sich effizienter und damit wirtschaftlicher betreiben als die dezentralen Anlagen separat. »Wir sind in der Lage, ein virtuelles Kraftwerk als Kernkomponente eines Smart Grids so aufzubauen, dass es sowohl den Betreibern der eingebundenen dezentralen Erzeugungsanlagen als auch dem Energieversorger den größtmöglichen Nutzen bringt. Für kommunale Energieanbieter eröffnen virtuelle Kraftwerke neue Potenziale«, sagt Jan Mrosik, CEO der Division Smart Grid im Siemens-Sektor Infrastructure & Cities.
»Das virtuelle Kraftwerk ermöglicht den SWM eine zusätzliche Wertschöpfung, da es weitere Stromvermarktungsalternativen eröffnet, zum Beispiel an der Leipziger Strombörse EEX oder am Markt für Regelenergie. Die ersten positiven Erfahrungen ermuntern dazu, das virtuelle Kraftwerk durch Hinzunahme weiterer Stromerzeugungsanlagen und schaltbarer Stromverbraucher auszubauen. Langfristig eröffnen wir damit die Perspektive, den Versorgungsproblemen entgegenzuwirken, die mit der vermehrten Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen entstehen – ganz im Sinne eines Smart Grids«, sagte Stephan Schwarz, SWM Geschäftsführer Versorgung und Technik.
Das dezentrale Energiemanagementsystem DEMS von Siemens vernetzt und bündelt auf Basis von Informations- und Kommunikationstechnik die einzelnen dezentralen Stromerzeuger, um sie zentral als ein virtuelles Kraftwerk steuern zu können. Dabei verarbeitet das System alle wichtigen Informationen wie Wetterprognosen, aktuelle Strompreise und den Energiebedarf. Auf Basis dieser Daten wird ein Einsatzplan für alle eingebundenen Anlagen erstellt und überwacht. Dabei werden beispielsweise thermische Lasten (Verbraucher) in Abhängigkeit von Wetterprognosen und Tagestyp in einer stündlichen Aufstellung prognostiziert. Die Prognose der Stromerzeugung aus regenerativen Energiequellen basiert auf den Wettervorhersagen und den Charakteristika der Anlagen. Damit minimiert der berechnete Einsatzplan die Stromerzeugungs- und Betriebskosten der Anlagen des virtuellen Kraftwerksverbunds. Dabei berücksichtigt das DEMS-System nicht nur ökonomische Aspekte, sondern auch ökologische.
Im Rahmen einer Echtzeitoptimierung werden auf Basis des Einsatzplans Planungsabweichungen, die während der Betriebsführung auftreten, auf Erzeuger, Speicher und beeinflussbare Lasten umverteilt, so dass sich der Planwert einhalten lässt. Das software-basierte dezentrale Energiemanagementsystem wird über die Siemens-Automatisierungstechnik Simatic WinCC an den Prozess angeschlossen. Zum Austausch von Einzelwerten und Wertereihen zwischen DEMS und den beteiligten Komponenten ist es möglich, standardisierte TCP-IP-Datenschnittstellen zu nutzen. Da die Kommunikation über LAN oder WAN, GPRS, Bussysteme oder ISDN-Leitungen läuft, lässt sich die vorhandene Kommunikationsinfrastruktur des Betreibers des virtuellen Kraftwerks nutzen.
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