Die Idee hinter virtuellen Kraftwerken ist die Zusammenführung verschiedener dezentraler Einheiten im Stromnetz, die über ein gemeinsames Leitsystem koordiniert werden. Denn diese Einheiten können von Stromproduzenten über Stromverbraucher bis hin zu Stromspeichern und Power-to-X-Anlagen reichen. Erfahren Sie hier alles zu dieser smarten Idee. Unter anderem gehen wir in diesem Beitrag auf die vielen Vorteile ein, die ein virtuelles Kraftwerk mit sich bringt und erläutern außerdem, wie auch Sie sich an einem solchen beteiligen können.
Inhaltsverzeichnis
Was genau ist ein virtuelles Kraftwerk?
Virtuelle Kraftwerke sind ein Zusammenschluss von dezentralen Stromerzeugern, die über ein gemeinsames Leitsystem koordiniert werden. Sie bestehen aus erneuerbaren Energien wie Windkraft, Solarenergie, Biogas und Wasserkraft, aber auch aus anderen dezentralen Stromerzeugern wie Blockheizkraftwerken.
Was ist das Ziel eines virtuellen Kraftwerks?
Das Ziel von virtuellen Kraftwerken ist eine gemeinsame Stromvermarktung und die Übernahme von Netzverantwortung. Zudem können sie beispielsweise kurzfristige Reserven für die Netzbetreiber bereitstellen und so zur Stabilität des Stromsystems beitragen.
Beteiligung am virtuellen Kraftwerk:
Auch Stromverbraucher können an virtuellen Kraftwerken teilnehmen. Denn sie profitieren von variablen Stromtarifen und tragen durch eine zeitliche Verschiebung ihres Stromverbrauchs zur Stabilität des Stromsystems bei.
Die Beteiligung am virtuellen Kraftwerk bietet Betreibern von Photovoltaikanlagen zwei wesentliche Vorteile:
Vermeidung des Verwaltungsaufwands:
Die zuständige Gesellschaft übernimmt die komplette Direktvermarktung der erzeugten Strommenge an der Energiebörse. Zudem müssen sich die Anlagenbetreiber also nicht selbst um die Anmeldung, Abrechnung und Zahlung kümmern.
Beteiligung an den Börsenpreisen:
Anlagenbetreiber erhalten den aktuellen Börsenpreis für den von ihnen erzeugten Strom. Dies kann deutlich mehr sein als der EEG-Vergütungssatz. Der Börsenpreis für Strom schwankt im Tagesverlauf und je nach Jahreszeit. In Zeiten hoher Nachfrage ist der Börsenpreis höher als in Zeiten geringer Nachfrage.
Virtuelles Kraftwerk Beispielrechnung:
Für eine Photovoltaikanlage mit 20 Kilowatt Leistung ergibt sich bei einem Börsenmarktwert von derzeit etwa vier Cent pro Kilowattstunde ein Erlös von bis zu 800 Euro im Jahr. Und dies ist deutlich mehr als der EEG-Vergütungssatz von etwa 1300 Euro im Jahr.
Virtuelle Kraftwerke: bestehende Beispiele:
Es gibt bereits einige virtuelle Kraftwerke in Betrieb, beispielsweise “Next Pool” von der Next Kraftwerk GmbH oder aber das virtuelle Kraftwerk der Firma Statkrafts. Beide zusammen greifen auf fast 10.000 Megawatt Leistung zu – das entspricht etwa der Leistung von zehn Kernkraftwerken.
Die Zukunft des virtuellen Kraftwerks:
Virtuelle Kraftwerke beziehen auch Stromspeicher und flexible Lasten in das Zusammenspiel aus verschiedenen Anlagen ein oder aber erbringen bereits Systemdienstleistungen. Somit werden sie zu einem wichtigen Baustein der Energiewende, der zu einer sicheren Stromversorgung beiträgt. Zudem sind sie ein wichtiger Baustein für eine effiziente und klimafreundliche Stromversorgung der Zukunft.
Von der Einzelanlage zum Kraftwerksschwarm
Einzelne Erzeugungsanlagen allein genügen nicht für die Energiewende. Stattdessen ermöglicht der Zusammenschluss zu größeren Funktionseinheiten, den sogenannten Virtuellen Kraftwerken, eine stärkere Positionierung am Strommarkt.
Sie spielen eine entscheidende Rolle im Markt und können zudem in ihrer installierten Leistung mit herkömmlichen Großkraftwerken konkurrieren. Denn durch ihre vernetzten Anlagen unterliegen sie jedoch kontinuierlichen Veränderungen im Leistungsoutput.
Virtuelles Kraftwerk: Stromwert und -verfügbarkeit variieren
Im Gegensatz zu Großkraftwerken, die auf konstante Einspeisung ausgelegt sind, können Virtuelle Kraftwerke flexibel auf Schwankungen in der Stromproduktion reagieren. Denn der Wert von Strom ändert sich im Laufe des Tages, und Virtuelle Kraftwerke passen ihre Leistung entsprechend an.
Schnittstellen und Netzwerkanbindung im Virtuellen Kraftwerk
Die Kommunikation zwischen dem zentralen Leitsystem und den angeschlossenen Anlagen erfolgt über gesicherte Datenverbindungen. Denn diese ermöglichen nicht nur den Austausch von Steuerbefehlen, sondern liefern auch kontinuierlich Echtzeitdaten für eine präzise Überwachung.
Virtuelles Kraftwerk: Was sind die Vorteile?
Die Einführung von Virtuellen Kraftwerken bringt zahlreiche Vorteile für die moderne Energieversorgung mit sich, und zwar:
Virtuelles Kraftwerk: Effiziente Nutzung Erneuerbarer Energien:
Virtuelle Kraftwerke ermöglichen die effiziente Koordination und Nutzung von Energie aus verschiedenen erneuerbaren Quellen wie Biogas, Wind, Photovoltaik und Wasserkraft. Zudem werden die Schwankungen in der Energieproduktion einzelner Anlagen ausgeglichen, was zu einer stabilen Energieversorgung beiträgt.
Virtuelles Kraftwerk: Flexibilität und Anpassungsfähigkeit:
Die schnelle Anpassungsfähigkeit von virtuellen Kraftwerken an Veränderungen in der Stromnachfrage und -produktion ist ein entscheidender Vorteil. Denn durch die Integration von Stromspeichern und regelbaren Anlagen können sie flexibel auf Schwankungen im Stromnetz reagieren.
Marktreaktion und Preisanpassung:
Virtuelle Kraftwerke können auf Preissignale aus dem Strommarkt schnell und effizient reagieren. Und diese Fähigkeit ermöglicht es, den erzeugten Strom zu Zeiten höherer Nachfrage oder besserer Preise anzubieten, was zu einer optimierten wirtschaftlichen Nutzung führt.
Stabilisierung des Stromnetzes:
Die bidirektionale Regelenergieleistung von Virtuellen Kraftwerken trägt zur Stabilisierung des Stromnetzes bei. Denn sie können sowohl bei Stromüberangebot als auch bei -knappheit die Einspeisung anpassen und so zur Netzstabilität beitragen.
Virtuelles Kraftwerk: Integration von Stromverbrauchern:
Virtuelle Kraftwerke können nicht nur Strom produzieren, sondern auch Stromverbraucher in ihre Systeme integrieren. Und durch eine gezielte Steuerung können diese Verbraucher ihre Nachfrage an die aktuelle Angebotssituation anpassen, was zu einer effizienten Ressourcennutzung führt.
Reduzierung von Netzbelastung und Engpässen:
Die gezielte Steuerung der Einspeiseleistung und -kapazität durch Virtuelle Kraftwerke trägt dazu bei, Überlastungen im öffentlichen Stromnetz zu vermeiden. Dies reduziert Netzbelastungen und verhindert Engpässe, insbesondere in Phasen mit hoher Stromnachfrage.
Beitrag zur Energiewende:
Virtuelle Kraftwerke spielen eine entscheidende Rolle bei der Integration erneuerbarer Energien in das Stromnetz. Denn sie fördern eine nachhaltige, dezentrale Energieerzeugung und tragen zudem aktiv zur Umsetzung der Energiewende bei.
Virtuelles Kraftwerk: Fortschrittliche Technologien und Digitalisierung:
Die Nutzung von fortschrittlichen Technologien, einschließlich leistungsfähiger Leitsysteme und Echtzeitdatenübertragung, positioniert Virtuelle Kraftwerke als Vorreiter der Digitalisierung in der Energiewirtschaft.
Die Vorteile von Virtuellen Kraftwerken erstrecken sich über eine effizientere Energienutzung bis hin zur Schaffung eines flexiblen und stabilen Stromnetzes, was letztendlich zu einer nachhaltigeren Energiezukunft beiträgt.
Fazit: Das virtuelle Kraftwerk als wichtiges Puzzlestück für die Energiewende
Virtuelle Kraftwerke sind eine wichtige Entwicklung im Zuge der Energiewende. Denn sie können dazu beitragen, die Stromversorgung sicherer und effizienter zu machen. Virtuelle Kraftwerke sind zudem eine innovative Technologie, die die Stromversorgung der Zukunft maßgeblich prägen wird. Sie bestehen aus einer Vielzahl dezentraler Stromerzeuger, die über ein gemeinsames Leitsystem koordiniert werden.
FAQ – Häufig gestellte Fragen zum virtuellen Kraftwerk
Was versteht man unter einem virtuellen Kraftwerk?
Ein virtuelles Kraftwerk ist eine Zusammenschaltung von dezentralen Stromerzeugern, die über ein gemeinsames Leitsystem koordiniert werden. Und diese Stromerzeuger können aus erneuerbaren Energien wie Windkraft, Solarenergie, Biogas und Wasserkraft, aber auch aus anderen dezentralen Stromerzeugern wie Blockheizkraftwerken bestehen.
Wie funktioniert ein virtuelles Kraftwerk?
Die einzelnen Stromerzeuger eines virtuellen Kraftwerks sind über ein gemeinsames Leitsystem miteinander verbunden. Und genau dieses sammelt Daten von den einzelnen Stromerzeugern, wie z. B. die aktuelle Stromerzeugung, den Stromverbrauch und die Netzspannung. Auf Grundlage dieser Daten berechnet das Leitsystem, wie viel Strom von den einzelnen Stromerzeugern eingespeist werden muss, um die Stromversorgung stabil zu halten.
Was sind die Vorteile von virtuellen Kraftwerken?
Virtuelle Kraftwerke können schnell auf Änderungen in der Nachfrage reagieren. Denn dies ist wichtig, da der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromversorgung weiter steigt. Virtuelle Kraftwerke können dabei helfen, diese Schwankungen auszugleichen und eine stabile Stromversorgung zu gewährleisten.
Was ist die Zukunft von virtuellen Kraftwerken?
Virtuelle Kraftwerke haben das Potenzial, einen wichtigen Beitrag zur Energiewende zu leisten. Denn sie sind ein wichtiger Baustein für eine sichere, effiziente und klimafreundliche Stromversorgung der Zukunft.
Welche Hürden müssen virtuelle Kraftwerke überwinden?
Die Steuerung und Koordination von virtuellen Kraftwerken ist komplex. Es ist daher wichtig, dass die zugrundeliegende Technik weiter entwickelt wird. Die regulatorischen Rahmenbedingungen für virtuelle Kraftwerke müssen angepasst werden. Denn dies betrifft beispielsweise die Vergütung von Systemdienstleistungen. Virtuelle Kraftwerke können Auswirkungen auf die Landschaft und das Landschaftsbild haben. Es ist daher wichtig, dass die Bevölkerung diese Auswirkungen versteht und akzeptiert.
Wie kann ich virtuelle Kraftwerke unterstützen?
Wenn Sie ein Hausbesitzer sind, können Sie virtuelle Kraftwerke unterstützen, indem Sie eine Photovoltaikanlage auf Ihrem Dach installieren. Darüber hinaus können Sie Strom aus erneuerbaren Energien beziehen, z. B. von einem Ökostromanbieter.
Wie groß ist ein virtuelles Kraftwerk?
Die Größe von virtuellen Kraftwerken kann sehr unterschiedlich sein. Sie können von wenigen Megawatt bis zu mehreren Gigawatt reichen. Denn die Größe eines virtuellen Kraftwerks hängt von der Anzahl und der Leistung der angeschlossenen Stromerzeuger ab.
Wie viele virtuelle Kraftwerke gibt es in Deutschland?
In Deutschland gibt es derzeit etwa 200 virtuelle Kraftwerke mit einer Gesamtleistung von rund 10 Gigawatt. Zudem nimmt die Zahl jedoch stetig zu.
Welche Unternehmen betreiben virtuelle Kraftwerke?
Virtuelle Kraftwerke werden von einer Vielzahl von Unternehmen betrieben, darunter Energieversorger, Netzbetreiber, aber auch Start-ups. Einige der bekanntesten Betreiber von virtuellen Kraftwerken in Deutschland sind:
- Next Kraftwerke
- EnBW
- EWE
- Innogy
- Eon
Wie viel Strom erzeugen virtuelle Kraftwerke?
Virtuelle Kraftwerke erzeugen in Deutschland derzeit etwa 5 % des gesamten Stroms. Dieser Anteil wird jedoch in Zukunft weiter steigen.