Optimierung der Solarstromnutzung durch Energiemanagement

15. Sep. 2013 von Olof E. Matthaei

Micro Grid IIIDie Nutzung von Ökostrom stößt an Grenzen, wenn Erzeugung und Nutzung nicht in Deckung zu bekommen sind. Wie Energiemanagementsysteme in Verbindung mit Energiespeichern diese Nutzung regulieren, Verteilnetze (und Übertragungsnetze) entlasten und damit die Energiewende voran treiben, ist Thema eines Beitrags von Prof. Wolfgang Weller in der September-Ausgabe der IKZ-Energy.

In vier Konfigurationen von Micro Grids zeigt der Autor, wie die Energieversorgung dezentralisiert werden kann.

Im Micro Grid I zeigt der Professor für Technische Kybernetik der Humboldt-Universität, Berlin, die Möglichkeit der zeitlichen Verlagerung von Verbrauch. So kann der individuelle Strombezug in Verbindung mit Tarifinformation des öffentlichen Stromnetzes kostenoptimiert und netzentlastend verteilt werden. Dreh- und Angelpunkt ist das automatisierte Energiemanagement, das die Bedienaufträge der verlagerbaren Verbraucher abarbeitet.

Micro Grid II zeigt, wie ein Stromspeicher integriert werden kann, so dass zu Zeiten billigen Stroms der Speicher geladen werden kann um dann zu Zeiten teuren Stroms daraus zu ziehen.

Mit dem Micro Grid III zeigt Wolfgang Weller die Kombination dieser beiden Ideen. Speicherung und zeitliche Verlagerung führen zu einer Verringerung der Speicherkapazität bei gleichem Erfolg.

In der Insellösung Micro Grid IV stellt er die Integration einer eigenen, regenerativen Stromquelle, z.B. einer PV-Anlage vor. Weiterhin ist das Inselnetz mit dem öffentlichen Netz koppelbar. So weit es eben geht arbeitet es jedoch autark.

Vom kleinen zum großen Energiemanagement

Anschließend zeigt der Autor auf, dass diese zunächst für einzelne Gebäude oder kleine Betriebe entworfenen Insellösungen sich durchaus auf größere Einheiten übertragen lassen. Dabei kommt zum Tragen, dass die Steuerungstechnik nur einmal für viele Einheiten zu finanzieren ist und dass ein Ausgleich zwischen den Speichern im gesamten Mini Grid möglich ist.

Der gesamte Beitrag ist auf der Website IKZ-Energy zu lesen und sehr empfehlenswert.

Auf den Sinn der Integration von Speichern in das Stromnetz haben wir in früheren Artikel (07.Mai. 2012, 31.Dez. 2011, 19.Nov. 2011) bereits mehrfach hingewiesen. Stromspeicher werden seit Mai 2013 von der KfW gefördert (Batteriespeicher für PV-Anlagen).

Der neue Aspekt, der hier von Wolfgang Weller vorgeführt wird, ist, wie die seit 2010 obligatorisch zu installierenden Smart Meters (kommunikationsfähige, „intelligente“ Stromzähler) tatsächlich im Betrieb für eine Entlastung der öffentlichen Stromnetze eingesetzt werden können.

Das Ingenieurbüro Matthaei plant derzeit ein erstes Haus, in dem eigenerzeugter PV-Strom und eine Stromspeicherung mit intelligenter Steuerung sowie der Betrieb einer Wärmepumpe mit Wärmespeicher zu einem Ganzen verwoben werden. Als Effizienzhaus 40 wird das Haus als Gesamtkunstwerk von der KfW gefördert.


Bildnachweise:
„Struktur von Inselnetzen mit integrierter Stromquelle und Stromspeicher“, Grafik: Prof. Wolfgang Weller, Quelle: www.ikz-energy, 2013

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