Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen an virtuellen Kraftwerken aus kleinen Blockheizkraftwerken (PDF)

Inhaltsangabe:Einleitung:
Die Stromerzeugung in Deutschland wird in Zukunft, insbesondere wegen der staatlichen Förderung, zunehmend dezentralisierter erfolgen. Die Vorteile bestehen unter anderem in der Produktion von Strom nah am Verbraucher, der Entlastung der Netze, der Verbesserung der Versorgungssicherheit durch eine Vielzahl von Anlagen oder der Nutzung von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bei Verbrennungsprozessen. Laut Plan der deutschen Regierung sollen bis 2020 25% des Stroms in KWK erzeugt werden. Demgegenüber besteht jedoch das Problem, dass viele dezentrale Anlagen aufgrund der Willkürlichkeit von Sonne, Wind oder Niederschlägen oder dem Wärmebedarf bei KWK nur schwer prognostizierbar Strom einspeisen. Damit werden die Vorteile der Netzentlastung und Versorgungssicherheit stark in Frage gestellt. Die Wettbewerbsfähigkeit wäre ohne staatliche Förderung bei vielen Anlagen, insbesondere bei Nutzung erneuerbarer Energien, ohnehin fragwürdig.
Um in einem marktwirtschaftlichen Umfeld agieren zu können, wird oftmals vorgeschlagen, die dezentralen Stromerzeugungsanlagen zu virtuellen Kraftwerken (VK) zusammen zu fassen. Unter virtuellen Kraftwerken versteht man einzelne Anlagen zur Stromerzeugung, mitunter auch zur Speicherung und zum Verbrauch von Strom, die durch Leitungs- und Kommunikationstechnik verbunden sind und im Verbund gesteuert werden können. Sie bilden damit eine technische und wirtschaftliche Einheit mit einer akkumulierten Gesamtleistung, die die von herkömmlichen Kraftwerken erreichen könnte. Durch die gemeinsame Steuerung ist es möglich, größenbedingte Markteintrittsbarrieren zu überwinden, mit stochastisch einspeisenden Anlagen trotzdem eine gesicherte Leistung zu gewährleisten, oder die Anlagen im Sinne eines optimalen Netzbetriebes zu steuern.
Das Konzept der virtuellen Kraftwerke wurde bisher noch kaum umgesetzt, da deren Wirtschaftlichkeit noch fraglich ist. Dem Koordinationsaufwand müssen schließlich auch Erträge gegenüber stehen. In Bereichen, wo die Versorgungssicherheit wichtiger als die Kosten bewertet wird, gibt es bereits kleine lokale virtuelle Kraftwerke, sog. Micro Grids. Damit werden beispielsweise Inseln, aber auch kleinere Gebiete in den USA, die über eine schlechte Netzanbindung verfügen, versorgt. Micro Grids dienen jedoch nicht dazu, am Strommarkt zu agieren.
Für marktrelevante Lösungen existieren in Deutschland bisher nur wenige Pilotprojekte. Eines der populärsten ist das virtuelle Kraftwerk der Lichtblick [...]