Solarstrom als Regelleistung
Verbundprojekt entwickelt Steuerbox für Photovoltaikanlagen.
Die SmartGrid-Forschungsgruppe der Technischen Hochschule Ulm, der Übertragungsnetzbetreiber TransnetBW und die Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm Netze starten ein gemeinsames Forschungsprojekt zum Thema „Einsatz von kleinen PV-Anlagen zur Erbringung von Regelleistung“. Ziel des gemeinsamen, durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg geförderten Verbundprojekts ist es, eine Lösung zu entwickeln, die es einem Großteil aller Photovoltaikanlagen ermöglicht, am Regelenergiemarkt teilzunehmen.
Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien kommt es zu höheren Schwankungen im Stromnetz, denn der Wind weht nicht immer gleich stark und die Sonne versteckt sich häufig hinter Wolken. In einem elektrischen Energieversorgungssystem müssen sich Erzeugung und Verbrauch elektrischer Energie jedoch immer die Waage halten, da sich Strom nur sehr geringfügig im Netz speichern lässt. Die entstehenden Leistungsschwankungen müssen durch den Einsatz von Regelenergie ausgeglichen werden, damit es zu keiner Gefährdung der Systemstabilität kommt. Diese Regelenergie wird aktuell meist von fossilen Großkraftwerken erbracht. Mit der Energiewende und dem damit einhergehenden grundlegenden Umbau unseres Energieversorgungsystems muss die Regelleistung jedoch auch von dezentralen Erzeugungsanlagen wie Windrädern, Photovoltaikanlagen, Batteriespeichern und ähnlichem erbracht werden.
Während Biomasseanlagen fest auf dem Regelenergiemarkt etabliert sind und für Windkraftanlagen bereits erste erfolgreiche Einsätze absolviert wurden, spielen PV-Anlagen dort bisher keine signifikante Rolle. Verantwortlich hierfür sind sowohl fehlende kostengünstige technische Lösungen zur Steuerung der meist sehr kleinen Anlagen als auch regulatorische Hürden. Beides zusammen bedingt, dass heute mehr als 99 Prozent der kleinen und mittleren PV-Anlagen de facto vom Regelenergiemarkt ausgeschlossen sind. Eine Teilnahme dieser Anlagen am Regelenergiemarkt ist jedoch wichtig, um das Stromnetz auch zukünftig stabil betreiben zu können. An einer technischen Lösung, um auch kleinere PV-Anlagen am Regelenergiemarkt teilnehmen zu lassen, forscht derzeit die SmartGrid-Forschungsgruppe der Technischen Hochschule Ulm zusammen mit dem Übertragungsnetzbetreiber TransnetBW und der Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm Netze.
Grundlage für die geplante technische Lösung des Forschungsvorhabens ist eine durch umfangreiche Vorarbeiten in anderen Forschungsprojekten entwickelte Controllable Local System (CLS)-Steuerbox. Diese verbindet sich über die Steuerungs-(CLS)-Schnittstelle mit dem Smart Meter Gateway und stellt somit eine sichere und mit den Vorgaben des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik konforme Kommunikationsstrecke in die Kundenanlage dar. Es wird somit eine stärkere Integration der Photovoltaik-Anlagen in das elektrische Energieversorgungsystem ermöglicht. Im Weiteren soll im Projekt die bereits entwickelte Steuerbox um eine Schnittstelle zur Kommunikation mit einer Vielzahl gängiger PV-Wechselrichter-Typen erweitert werden. Regulatorischen Hürden für kleine PV-Anlagen sollen außerdem durch die Entwicklung eines Verfahrens beseitigt werden, das es kleinen PV-Anlagen ermöglicht, am Regelenergiemarkt ohne verpflichtende Direktvermarktung teilzunehmen.
TH Ulm / JOL
