Microgrids benötigen Speicher.
a+f gmbh
Was hierzulande als virtuelle Kraftwerke in aller Munde ist, sind im Ausland Microgrids, smart grids in kleinem Maßstab. Microgrids benötigen Speicher und könnten damit ein Markt für Energiespeicher-Anbieter sein.
Dezentrale Anlagen, die im Verbund volatile Energieerzeugung ausgleichen, sind heute schon Realität. Diese Anlagen können zu virtuellen Kraftwerke zusammengeschlossen werden und spielen als solche eine Rolle in der Energieversorgung. Sie speisen Energie ins Stromnetz ein. Netzunabhängige Systeme stellen Microgrids dar. Um Versorgungssicherheit und Preisstabilität zu gewährleisten, benötigen diese Systeme Energiespeicher.
Microgrids sind Bestandteil eines Smart Grids. Je nach Fall, ist die Erzeugung von Strom und Wärme oder ausschließlich Strom gemeint. Fällt in einem großen Smart Grid der Strom aus, kann ein Microgrid weiterhin Elektrizität liefern. Sind die Anlagen zur Sicherheit ans Netz gekoppelt, können sie im Bedarfsfall abgekoppelt werden. Vorteil der Microgrids ist, dass sie im Gegensatz zu einem Smart Grid nicht auf eine universelle, schnelle Kommunikationsfähigkeit zwischen den verschiedenen Netzebenen und -elementen angewiesen sind.
Unerschlossener Markt mit Tücken
Im Bedarfsfall kann ein Microgrid netzautark arbeiten.
Cleanskies
Das Unternehmen sagt voraus, dass bis 2020 ein Gigawatt an neuer Microgrid-Kapazität weltweit kommen wird, 2013 ist der Markt um 240 Megawatt gestiegen. Im Jahr 2020 wird der Markt ein Potential von acht Milliarden US-Dollar haben, was 5,7 Milliarden Euro entspricht.
Microgrids sind im Begriff eine bedeutende Möglichkeit für Lieferanten von Energiespeicher-Systemen und -Technologien darzustellen, so das Unternehmen. Und zwar als Teil von Hybrid-Systemen bei denen schwankende erneuerbare Energiequellen, Diesel-Technologien und Speicher eingesetzt werden, damit Erneuerbare-Energie-Systeme Reserven vorhalten können, um Diesel-Generatoren aus Spargründen abzuschalten.
Unabhängige Elektrizitätsversorgung für 180 Milliarden Dollar pro Jahr
Zehntausende Microgrids sollen als Insellösungen weltweit verteilt sein. Zusammen sollen sie nur rund fünf Barrel Öl am Tag benötigen um Elektrizität für ihr lokales Versorgungsgebiet zu produzieren, mit Gesamtkosten von rund 180 Milliarden Dollar pro Jahr. So soll eine Elektrizitätsversorgung gewährleistet werden, unabhängig von steigenden Diesel-Kosten, Versorgungsengpässen oder fehlender Infrastruktur.
Die Springer-Autoren Hans-Gerd Servatius, Uwe Schneidewind und Dirk Rohlfing bezeichnen Microgrids im Buchkapitel "Verteilte Automatisierung im Verteilungsnetz" als Zellen und beschreiben deren Rolle im Smart Grid.
Deutsches Pilotprojekt EUREF-Campus in Berlin
Das bekannteste deutsche Projekt ist der EUREF-Campus in Berlin. Ein effizientes Energiemanagement und die Nutzung regenerativer Energien sollen hier zu minimalem Verbrauch, Versorgungssicherheit und Umweltfreundlichkeit bei der Erzeugung von Wärme, Kälte und Elektrizität führen. Alle Energieerzeuger, -speicher und -verbraucher auf dem Campus sind zu einem "Micro Smart Grid" zusammengeführt und per "Smart-Metering" miteinander verbunden. Bestandteile des Campus:
Der EUREF-Campus ist das bekannteste deutsche Microgrid-Projekt.
EUREF-Campus
- Nahezu klimaneutrale Versorgung des „Messelbaus“ und der transparenten Veranstaltungskuppel des Berliner Gasometers mit Wärme und Kälte
- Zwei Wärmepumpen mit KWK und Biogas-BHKW
- Tiefengeothermie ab 2014
- Erprobung von gesteuertem Laden von Elektrofahrzeugen
- Windkraft, Photovoltaik, Solarmover
Im Buchkapitel "Toward Smart Microgrid with Renewable Energy: An Overview of Network Design, Security, and Standards" betrachtet der Springer-Autor Mihui Kim Microgrids in Bezug auf Netzwerk-Design und Sicherheitsaspekten getrennt von Smart Grids.
Herausforderungen
Der Microgrid-Markt ist kein Markt für zaghafte Marktteilnehmer, Markteinsteiger oder solche, die sich schnellen Profit erhoffen. In vielen geeigneten Regionen werden örtliche Energiequellen gefördert und machen Alternativen deswegen zu kostspielig, beziehungsweise bringen Lieferanten von alternativen Lösungen davon ab, diese dort anzubieten.
In Regionen, die keinen Zugang zu Elektrizität haben und wo Microgrids ein Gewinn für die Gesellschaft, Politik und Wirtschaft wären, sind die Geschäftsbedingungen oft schwierig.
Eine weitere Barriere sieht Navigant Research in den Kosten für Energiespeicher-Systeme. Sie sagen eine Kostensenkung von Lithium-Ionen- und anderen geeigneten Batterien voraus, die die Speicher für Microgrids künftig preislich interessant machen könnte. Auf Speicher in Microgrids und ihre Rolle in der Energiewende geht der e&i-Autor Günter Brauner im Zeitschriftenartikel "Die Bedeutung kurzfristiger und langfristiger Speichertechnologien in der Energiewende“ ein.