Verständnis von Demand-Side-Management in Microgrid-Systemen

Beginnen wir mit einer Definition von Mikronetzsystemen: Es handelt sich um autarke Energiesysteme, die den Energiebedarf eines kleinen geografischen Gebiets decken, sie können eine oder mehrere Energiequellen wie Sonnenkollektoren, Wärmequellen oder Windturbinen haben und sogar eine Energiespeicherlösung, zum Beispiel Batterien, enthalten. Ihr Hauptzweck besteht darin, nachhaltige Energie für ein bestimmtes Gebiet zu erzeugen. Bei diesen Gebieten kann es sich um Krankenhäuser, Universitätsgelände, Geschäftszentren und kleine Stadtviertel handeln. Microgrid-Systeme werden im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien diskutiert, vor allem, weil diese Art von Energie in den letzten Jahren entwickelt wurde. Sie schneiden besser ab als groß angelegte Netze, die größere Bevölkerungsgruppen mit fossilen Brennstoffen versorgen, und werden zunehmend akzeptiert.

Microgrids arbeiten vernetzt und versorgen Gebäude mit Energie in Form von Strom, Kühlung und Heizung über Software und digitale Kontrollsysteme. Zu ihren wichtigsten Merkmalen gehören:

• lokal zu sein, was bedeutet, dass es seine Dienstleistungen für Kunden in der Nähe erbringt
• unabhängig zu sein, d. h. vom zentralen Netz getrennt werden zu können und dennoch zu 100 % zu funktionieren, was bei einem Ausfall des zentralen Netzes von Vorteil ist, und schließlich
• intelligent zu sein, was auf fortschrittliche Software und Managementsysteme zurückzuführen ist.

Angesichts der Effizienz von Mikronetzen besteht die Notwendigkeit, ihren Energiebedarf und ihr Energieangebot zu messen, und hier kommt das Demand-Side-Management ins Spiel.

Was ist Demand-Side-Management (DSM)?

Demand-Side-Management kann als "Gruppe von Maßnahmen zur effizienten Steuerung des Energieverbrauchs eines Standorts erklärt werden, um die Kosten für die Lieferung elektrischer Energie zu senken, die sich aus den Netzentgelten und den allgemeinen Netzentgelten, einschließlich Steuern, ergeben", so Enel X. Diese Maßnahmen sind notwendig, um den Energieverbrauch zu optimieren und die Kosten für die Stromabgabe zu senken, indem man die Gesamtverbrauchskosten, die Zeitspanne, in der dieser Verbrauch auftritt, sowie die Versorgungs- und Anschlussparameter versteht.Das Demand-Side-Management ist in der Instabilität der Netzsysteme auf der ganzen Welt verankert, da die erneuerbaren Energiequellen eine hohe Durchdringungsrate aufweisen, einschließlich der Dezentralisierung ihrer Erzeugung, die unzählige Störungen in den Mikronetzen und den Netzverwaltungsdiensten verursachen, weshalb ein Gleichgewicht erforderlich ist. Das Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage ist ein großes Problem; die erzeugte und in die Netze eingespeiste Energiemenge muss mit den Verbrauchsgewohnheiten übereinstimmen. Die Netzbetreiber können nun Energiemanagementsysteme einrichten, um kostenpflichtige Netzdienstleistungen anzubieten, die wiederum die Kosten für das Stromnetz erhöhen.Um das Demand-Side-Management richtig einsetzen zu können, muss eine gründliche Vor-Ort-Analyse an den einzelnen Microgrid-Standorten durchgeführt werden, um die Erzeugungs- und Verbrauchsgewohnheiten der Kunden zu ermitteln.Alle im Rahmen des Demand-Side-Managements eingesetzten Maßnahmen werden auf der Erzeugungsseite des Energiezählers implementiert, um die Verbrauchsmuster zu ändern und eine effiziente Nutzung und Verwaltung der Energielasten zu ermöglichen. Die Maßnahmen umfassen nicht nur die Energieeffizienz, sondern auch etwas anderes, das als Demand Response (DR) bezeichnet wird. [caption id="attachment_8311" align="aligncenter" width="800"]

Quelle: Berkeley Lab[/caption]Demand Response ist eine Technik, die Microgrid-Manager einsetzen, um plötzliche Stromspitzen oder -einbrüche bei den Verbrauchern auszugleichen. Die Teilnahme an DSM-Programmen kann derzeit für die Verbraucher freiwillig oder verpflichtend sein. Für diejenigen, die sich für eine freiwillige Teilnahme entscheiden, gibt es attraktive Anreize, um eine stärkere Beteiligung zu fördern. Die meisten Energieregulierungsbehörden (speziell im Elektrizitätssektor) haben einige Vorschriften erlassen, die die Integration von Demand-Side-Management in ihren Einrichtungen fördern, um gleiche Wettbewerbsbedingungen für DSM zu schaffen.

Was sind die Vorteile des DSM?

Wie bereits erwähnt, besteht der Hauptvorteil des Demand-Side-Managements in der Einsparung und Verringerung unnötiger Energieverluste. Dies sind die direkten Vorteile. Um die Vor- und Nachteile von DSM zu verstehen, ist es unerlässlich, es mit anderen Alternativen (angebotsseitige Alternativen) zu vergleichen, z. B. mit Energie, die mit erneuerbaren Energien erzeugt wird, mit Energie, die mit fossilen Brennstoffen erzeugt wird, mit Lastabwurf und mit Spitzenlastkraftwerken. Es ist unbedingt zu beachten, dass sich das Supply-Side-Management mit dem Energiemanagement auf der anderen Seite des Zählers befasst, d.h. mit dem polaren Gegenteil von DSM.ALTERNATIVENVORTEILENachteileEnergie aus erneuerbarenQuellen

• Nachhaltig
• Weniger Wartung
• Quellen sind frei verfügbar
• Die nachteiligen Auswirkungen auf die Umwelt sind minimal

• Unzuverlässige Erzeugung aufgrund instabiler Versorgung
• Die Kosten der benötigten Technologie sind sehr hoch

Energie über fossile Brennstoffe

• Größere Strommengen können je nach Bedarf an einem Standort erzeugt werden.

• Verbraucht zu viel Kraftstoff zur Stromerzeugung
• hat aufgrund der Kohlendioxid-Emissionen eine äußerst nachteilige Auswirkung auf die Umwelt

Lastabwurf

• Eine einfache Methode zur kostengünstigen Deckung des überschüssigen Energiebedarfs
• Reduziert die Gefahr von Stromausfällen und schützt das Stromnetz wirksam

• Nicht zuverlässig
• Funktioniert eher kurzfristig als langfristig
• zieht den Verlust dringend benötigter Einnahmen nach sich
• Die Kunden empfinden es als problematisch, weil es unzuverlässig ist.

Spitzenlastkraftwerke

• Der entscheidende Vorteil ist hier die Schnelligkeit bei Lastschwankungen in Spitzenzeiten. Das Anfahren, Anhalten und Wiederanfahren erfolgt sehr schnell.

• Die Kosten für die Installation sind enorm
• Nur in Betrieb, wenn die Kraftwerkslast niedrig ist

Vor- und Nachteile von DSM im Vergleich zu anderen Alternativen. Quelle: Wissenschaft direktHier ein Vergleich der Vorteile von DSM aus Sicht der Verbraucher (Kunden und Gesellschaft) und der Energieversorger. Quelle: Science DirectVERSORGUNGSUNTERNEHMENGESELLSCHAFTReduzierteBetriebskostenEnergierechnungen werden durch energieeffiziente Geräte gesenktEinsparung von Treibhausgasen, da der Bau von Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen nicht erforderlich istReduzierte Ausgaben für den Bau von Kraftwerken, Kosten für die Übertragung und VerteilungStromunterbrechungen werden reduziert und die Stromversorgung ist zuverlässiger und stabilerStromverteilung ist gerechter, da es weniger Stromunterbrechungen gibtEffiziente BetriebsabläufeKundenzufriedenheit und geringere Wartungskosten für energieeffiziente GeräteFörderung und Entwicklung nachhaltiger Energie und Effizienz bei der Umwandlung erneuerbarer Energiequellen

Demand-Side-Management mit Microgrids ermöglicht es Netzmanagern zu beobachten, wie beide Systeme bei der Umwandlung von konventionellen Microgrids in solche, die mit erneuerbaren Energien betrieben werden, funktionieren und wie das Management der Nachfrageseite bei der Instabilität erneuerbarer Energiequellen helfen kann; wie sie mit Speichersystemen für erneuerbare Energien zusammenarbeiten können und wie sie für eine effiziente Nutzung und den Verbrauch durch die Kunden verbessert werden können. Unser Community Manager-Modul ist in die Blockchain-Technologie integriert, mit der Sie DMS effektiv und effizient nutzen können.