Energieakteure und ihre Rolle im Gleichgewicht der Kräfte

Da Europa eine Senkung der Kohlenstoffemissionen um 55 % bis 2030 und Klimaneutralität bis 2050 anstrebt, wird die Verlagerung der Stromnachfrage von kohlenstoffhaltigen Energiequellen auf überwiegend erneuerbare Energien wahrscheinlich zu Unruhe in unseren Netzen führen. 

Diese Unruhen sind ein großes Verdienst: 

(a) das plötzliche Ungleichgewicht von Stromnachfrage und -angebot, bei dem die Verbraucher mehr Strom nachfragen, als das Netz liefern kann, und 

(b) die Unvorhersehbarkeit der erneuerbaren Energiequellen, deren Energie sofort nach ihrer Erzeugung genutzt werden muss.

Im Jahr 2022 schlug die Internationale Energieagentur (IEA) vor, dass ein praktischer Weg zur Gewährleistung des Gleichgewichts und der Nachhaltigkeit im Energiebereich in der Flexibilität des Stromsystems besteht. Damit sollen die steigende Stromnachfrage und die steigenden Preise bewältigt werden, die unseren bestehenden Energiemanagementsystemen, die noch nicht so flexibel sind, wie sie sein müssten, schaden könnten.

Wie können wir diese Flexibilität erreichen? 

Wer sind die Parteien, die an der Verwirklichung dieser Flexibilität beteiligt sind? 

Wie arbeiten sie zusammen, um dies zu erreichen? Lesen Sie weiter; wir haben sie in diesem Blog erklärt.

Was ist die Flexibilität des Stromsystems und wie trägt sie zum Gleichgewicht der Kräfte bei?

Die Flexibilität des Stromnetzes oder die verteilte Flexibilität ist die Fähigkeit flexibler Anlagen, die an das Netz angeschlossen sind, ihre Stromerzeugungs- oder -verbrauchsmuster an den Bedarf des Netzes anzupassen.

Bei diesen Anlagen kann es sich um Kühlschränke, Klimaanlagen, Wärmepumpen, Elektrofahrzeuge (EVs), Batterien usw. handeln. Diese Anlagen reagieren auf Signale, um ein Gleichgewicht von Angebot und Nachfrage herzustellen. Anhand dieser Signale können sie ihre Verbrauchs-, Speicher- oder Erzeugungskapazitäten ändern, um die Anforderungen des Netzes zu erfüllen.

Zehn(10) Energieakteure, die für das Gleichgewicht der Kräfte verantwortlich sind

Das Universal Smart Energy Framework (USEF) bietet umfassende Informationen (siehe unten) über die Akteure, ihre Aufgaben und ihre Interoperabilität.

1. Der aktive Kunde oder Prosumer

Ein Prosument ist ein Kunde, der aktiv am Energiesystem teilnimmt. Es ist jedoch zu beachten, dass nicht alle, die Energie erzeugen, Prosumenten sind und nicht alle Prosumenten ihre Energie selbst erzeugen. Ein Kunde gilt als Prosumer, wenn er:

• Erzeugung von erneuerbarer Energie für den Eigenverbrauch.
• Sie sind Teil einer Energiegemeinschaft.
• Nehmen Sie an einem Net-Metering-System teil.
• Speichern Sie überschüssige Energie zur späteren Verwendung oder zur Rückspeisung ins Netz.

Jede der oben genannten Aktivitäten trägt zur Energieflexibilität durch die Erzeugung von Energie aus erneuerbaren Energiequellen, Netzmessung, Energieaustausch und Speicherung bei.

2. Der Aggregator

Wenn Prosumer durch eine der oben genannten Aktivitäten Flexibilität erzeugen, benötigen sie ein Medium, um diese Flexibilität an den Rest des Energiesystems weiterzugeben. Dieses Medium ist der Aggregator.

Die Rolle des Aggregators besteht darin, eine Vereinbarung zwischen Prosumern und anderen Akteuren wie dem ÜNB, VNB und VNB zu vermitteln (alle unten erläutert). Konkret bedeutet dies, dass der Aggregator Folgendes tut:

• Beachten Sie die Flexibility Requesting Parties (FRP) innerhalb des Energiesystems. Die FRP sind diejenigen, die den dringendsten Bedarf an Flexibilität haben.
• Akkumulieren oder aggregieren Sie Flexibilität von Prosumern und verkaufen Sie sie an den ÜNB, VNB und BRP, die die Lieferung an den FRP erleichtern.
• Entlohnung der Prosumenten für die gebotene Flexibilität.

3. Der Energielieferant

Wie der Name schon sagt, beschafft der Anbieter Energie und liefert sie an seine Kunden. Die Beziehung zwischen Lieferant, Aggregator und Prosumer beruht auf Gegenseitigkeit. Der Anbieter kauft manchmal Flexibilität vom Aggregator und Prosumer und liefert gleichzeitig Energie an den Prosumer.

4. Der Bilanzkreisverantwortliche (BRP)

Um ein Gleichgewicht der Kräfte zu erreichen, muss die erwartete Energienachfrage mit dem Angebot übereinstimmen. Wenn dies nicht der Fall ist, entsteht ein Ungleichgewicht, das das gesamte Energiesystem stören könnte.

Infolgedessen werden alle Energieakteure für die von ihnen verursachten Ungleichgewichte verantwortlich gemacht (so genannte Gleichgewichtsverantwortung). Der BRP ist derjenige Energieakteur, z. B. der Lieferant oder der Erzeuger, der dafür sorgt, dass das Gleichgewicht der Kräfte in seinen Positionen eingehalten wird.

Ein Versorger muss beispielsweise versuchen, die Menge an Energie, die er bezieht, und die Menge an Energie, die er auf den Markt bringt, innerhalb eines bestimmten Zeitraums auszugleichen. 

5. Der Verteilernetzbetreiber (VNB)

Das DSO bietet Echtzeitmanagement und Verteilung von Energie aus allen Quellen an die Kunden. Der VNB ist für die Entwicklung eines funktionierenden Verteilungssystems verantwortlich, das die betroffenen Akteure - Verbraucher, ÜNB und VNB - einbezieht (siehe unten).

6. Der Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB)

Während der VNB für die Instandhaltung der Stromverteilungsnetze in einer bestimmten Region zuständig ist, besteht die Aufgabe der ÜNB darin, den Strom von den Erzeugern über die Hochspannungsnetze an den VNB und die industriellen Prosumer zu übertragen.

Der Übertragungs- und Fernleitungsnetzbetreiber (ÜNB) ist der Hauptverantwortliche für die Herstellung des Gleichgewichts durch verschiedene Kapazitäten wie Regel-, Reserve- und Notfallkapazitäten. Dies erreicht der ÜNB unter anderem dadurch, dass er ausreichende Flexibilität von Aggregatoren erwirbt.

7. Der Produzent

Das Energienetz ist das Herzstück der Energienachfrage, des Energieangebots und folglich der Flexibilität. Die Rolle des Erzeugers besteht darin, das Netz aktiv zu halten, indem er ständig Energie einspeist. Dazu gehört auch die Beschaffung von Energie aus erneuerbaren Quellen und deren Einspeisung in das Netz.

8. Das Energiedienstleistungsunternehmen (ESCo)

Ein ESCo bietet Prosumenten Energiedienstleistungen an. Diese Dienstleistungen umfassen Energiemanagement, Kosteneinsparungen, Wartung und Betrieb flexibler Anlagen, Bewertung der Energieeffizienz und Energieoptimierung.

Der wichtigste Aspekt der Flexibilität ist das Energiemanagement, das der ESCo durch die Wartung flexibler Anlagen in angemessener Weise umsetzt.

9. Der Ausgleichsdienstleister (BSP)

Die Aufgabe des BSP besteht darin, auf unvorhergesehene Veränderungen im Netz zu reagieren. Manchmal kommt es zu unerwarteten Schwankungen im Netz aufgrund von Wetterkapriolen, starker Migration, Katastrophen usw. In solchen Fällen speist der BSP, in der Regel ein Erzeuger oder eine Nachfrageeinrichtung, aus seiner Reserve ein oder fordert sie an, um diese Schwankungen auszugleichen.

Der ÜNB hat in erster Linie die Aufgabe, das Gleichgewicht in den Hochspannungsnetzen aufrechtzuerhalten. Bei diesen Schwankungen wird der BSP vom ÜNB über den Aggregator beauftragt, Ausgleichsleistungen oder Flexibilität für das Netz bereitzustellen.

10. Der Congestion Management Service Provider (CMSP)

Es gibt Zeiten, in denen der VNB und der ÜNB bei ihren Bemühungen, die Energienachfrage der Kunden zu befriedigen, an Grenzen stoßen. Diese Engpässe führen zu Überlastungen, wenn die Nachfrage die verfügbare Energie übersteigt.

Um das Gleichgewicht der Kräfte wiederherzustellen, müssen diese beiden Energieakteure Flexibilität aufbringen, aber sie müssen dies über den CMSP tun.

Der CMSP teilt dem ÜNB und dem VNB die Verfügbarkeit von Flexibilität mit und verwaltet Flexibilitätsgeschäfte zwischen ihnen.

Das Ökosystem der Energieakteure Zusammenfassung

Einige davon wurden zwar bereits erwähnt, aber im Folgenden finden Sie eine kurze Übersicht über die Interoperabilität der Energieakteure nach Angaben der USEF.

1. Der Prosumer schließt Verträge mit vier verschiedenen Energieakteuren ab. Zu diesen Verträgen gehören der Flexibilitätskauf mit dem Aggregator, der Anschluss mit dem DSO, die Energielieferung und -beschaffung mit dem Lieferanten und die Zusatzleistung mit dem ESCo.
2. Der Aggregator überträgt Energie an den Lieferanten und kauft Energie vom Prosumer.
3. Der Energieversorger verkauft Energie an den Prosumer und kauft Energie von ihm. Sie können den Kauf entweder direkt oder über den Aggregator tätigen.
4. Die BRP kauft Energie vom Erzeuger. Außerdem bietet der BKV dem Lieferanten Ausgleichsleistungen und dem ÜNB Hilfsdienste an.
5. Der VNB erhält Energie vom ÜNB und verteilt sie an die Prosumer. Darüber hinaus nimmt der VNB Flexibilitätsdienstleistungen vom VNB in Anspruch.
6. Der ÜNB überträgt Energie an den VNB und industrielle Prosumer und erhält Ausgleichsleistungen vom BSP.
7. Der Erzeuger verkauft die Energie an den BHKW.
8. Der ESCo bietet Prosumenten Energie- und flexible Vermögensverwaltungsdienste an.
9. Der BSP hilft den Übertragungsnetzbetreibern, ein Gleichgewicht zu erreichen, indem er Flexibilität bietet.
10. Der CMSP verwaltet die Flexibilitätsgeschäfte im Auftrag der ÜNB und VNB.

Es gibt noch ein weiteres Element - den Flexibility Orchestrator

Das Gleichgewicht der Kräfte und die dafür verantwortlichen Akteure sind heute kein Fremdwort mehr. Hinzu kommt, dass revolutionäre Konzepte in der Regel durch eine großartige Technologie unterstützt werden.

Hier spielt unser Flexibilitätsorchestrator seine vermittelnde Rolle. Mit dem FLEXO von Hive Power können Energieakteure durch folgende Maßnahmen ein ausgeglichenes Energiesystem erreichen:

EV Smart Charging Flexibilitätskontrolle

E-Fahrzeuge sind insgesamt eine der wichtigsten flexiblen Anlagen in Europa. Laut SmartEN können E-Fahrzeuge bis 2030 Flexibilität im Wert von 106,3 TWh bereitstellen. Flexibilitätsanbieter wie Aggregatoren und ESCos können dieses Potenzial mit dem FLEXO Smart Charge von Hive Power nutzen.

Die Schnittstelle, die mobil oder auf einem PC genutzt werden kann, ermöglicht es den Besitzern von Elektrofahrzeugen, das Ladeverhalten ihres Fahrzeugs anhand des Ladeprofils anzupassen. Damit können sie sich an der Nachfragesteuerung beteiligen. Darüber hinaus können sie auch Energie speichern, die später als flexible Energie an Lieferanten verkauft werden kann.

Verwaltung der Gemeinschaft

WSA und VNB, deren Hauptnutznießer Prosumenten sind, müssen einen Weg finden, ihre Ziele zu verwalten. Dies ist gleichbedeutend mit der Verwaltung einer Gemeinschaft von Prosumenten.

Ohne das richtige technologische Instrumentarium kann dies entmutigend sein. Aus diesem Grund gibt es den FLEXO Community Manager von Hive Power.

Die Plattform ermöglicht es DSOs und ESCos, ihre Gemeinden in der Tasche oder auf dem Bildschirm zu haben. Dadurch werden Energiedienstleistungen und flexible Anlagenüberwachung zu einem nahtlosen Unterfangen.

Abschließende Anmerkungen

Europa ist zwar auf dem Weg zu einem klimaneutralen Kontinent, aber der Weg dorthin wird wahrscheinlich von Ungleichgewichten zwischen Angebot und Nachfrage geprägt sein, da die Energieverbraucher sich Zeit lassen müssen, um von traditionellen Energiequellen auf erneuerbare Energien umzustellen.

Um dieses vorhersehbare Szenario einzudämmen, müssen einige wichtige Energieakteure ihren Teil dazu beitragen, ein konstantes Gleichgewicht der Kräfte herzustellen.

Buchen Sie einen Termin mit unserem Team, um zu erfahren, wie Hive Power FLEXO Lösungen Ihre Flexibilitätsprojekte unterstützen können.