ZSW-Projekt „Cactus“ sucht smarte Lösungen für mehr Elektrofahrzeuge und Wärmepumpen

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Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) hat das Forschungsprojekt „Cactus“ gestartet. Die Abkürzung steht für „Connect, Assist & Control: Transparenz und Systemstabilität für Smart Energy Systeme“. Den insgesamt neun Projektpartnern geht es darum, mehr Spielräume für die Integration von erneuerbaren, Energien, Elektrofahrzeugen und Wärmepumpen ins Stromnetz zu schaffen. Die Vor-Ort-Versorgung muss solle dafür eng mit dem Netz und dem Energiemarkt abgestimmt werden, um Engpässe zu vermeiden. Dies könne beispielsweise über zeitlich flexibles oder gar verzögertes Laden von Elektroautos geschehen oder durch die direkte Nutzung von lokal erzeugtem Strom aus Photovoltaik. Wärmepumpen können auch für einzelne Stunden abgeschaltet werden, ohne dass Wohnungen auskühlen, so das ZSW zum Projekt „Cactus“.

Das Forschungsprojekt ist auf drei Jahre angelegt. Es wird über das 7. Energieforschungsprogramm des Bundeswirtschaftsministeriums gefördert. Zu den Projektpartnern gehören auch vier Stadtwerke, in deren Gebiet die Ergebnisse direkt praktisch erprobt werden und damit weiter verbessert werden könnten, erklärt Carola Krug von der beteiligten Vivavis AG.

Mit einer gezielten Kommunikation und Visualisierung von Netzengpässen (Connect) sollen Netzbetreiber in ihrer täglichen Arbeit unterstützt werden (Assist). Primäres Ziel der Projektpartner sei es, Netzengpässe gar nicht erst aufkommen zu lassen. Bereits im Vorfeld sollen diese durch Preissignale und Nutzung flexibler Verbraucher aufgelöst werden (Control). Dafür werde ein Algorithmus Preissignale adaptieren, sodass mit hoher Wahrscheinlichkeit bei allen Schwankungen im Erzeugungs- und Verbrauchsverhalten die technischen Grenzen für einen stabilen Netzbetrieb eingehalten und damit Abschaltmaßnahmen vermieden werden, wie das ZSW erklärt. Dies soll auch der Fall sein, selbst wenn einige Anlagen der eingebundenen Kunden nicht auf die Preissignale reagieren wollten oder könnten.

Für das Projekt werden die ZSW-Forscher zunächst eine Prognose des Verbrauchs und der Einspeisung im Niederspannungsnetz erstellen, um dann vorausschauend die Belastungen der verschiedenen Netzabschnitte im Verteilnetz darzustellen. Wenn dabei Netzengpässe prognostiziert werden, soll ein Assistenzsystem Entscheidungshilfen für das Leitwartpersonal liefern, um kritische Systemzustände durch direkte Steuereingriffe zu vermeiden. Darüber hinaus will das ZSW einen Algorithmus entwickeln, der im Vorfeld über Preissignale an dezentrale Anlagen deren gleichzeitige Nutzung reduziert. Damit sollen dann Netzengpässe sowie die dann notwendigen direkten Steuereingriffe weitestgehend vermeiden werden. Die intelligenten Systeme sollen somit auch den steigenden Transportbedarf der bestehenden Verteilnetze ermöglichen und ein Bedarf neuer Netze reduzieren.

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