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Virtuelles Kraftwerk: Die Zukunft der Energieversorgung
Virtuelles Kraftwerk: Das Wichtigste in Kürze
- Ein virtuelles Kraftwerk ist ein Netz von vielen intelligent gesteuerten Stromerzeugern, Stromspeichern und Stromverbrauchern, das zusammen ein konventionelles Kraftwerk ersetzen soll.
- Moderne Haushalte mit PV-Anlage und Stromspeicher sind sozusagen ein Mini-Kraftwerk. Wenn man viele von ihnen verbindet und intelligent aussteuert, hat man ein virtuelles Kraftwerk.
- Virtuelle Kraftwerke senken langfristig die Energiekosten der Haushalte, verdienen Geld mit dem Stromhandel und stabilisieren das Stromnetz.
- Enpal bildet mit den vernetzten Enpal Energielösungen das größte virtuelle Kraftwerk Europas.
Was ist ein virtuelles Kraftwerk?
Ein virtuelles Kraftwerk ist ein Netz von vielen intelligent gesteuerten Stromerzeugern, Stromspeichern und Stromverbrauchern, das zusammen ein konventionelles Kraftwerk ersetzen soll. Um die Idee dahinter zu verstehen, vergleichen wir konventionelle Kraftwerke mit virtuellen Kraftwerken.
Konventionelles Kraftwerk
Ein konventionelles Kraftwerk, wie z. B. ein Kohle- oder Atomkraftwerk, ist ein großes, einzeln verwaltetes Kraftwerk, das mit fossilen Energieträgern viel Energie erzeugt. Sie werden so eingestellt, dass sie kontinuierlich und planbar Energie erzeugen. Man kann sie aber nicht “mal eben schnell hoch- oder herunterfahren” – deswegen können sie nur schlecht auf Änderungen im Energiebedarf reagieren.
Virtuelles Kraftwerk
Ein moderner Haushalt erzeugt Strom mit der eigenen Photovoltaikanlage, speichert diesen in einem Stromspeicher und verbraucht ihn z. B. mit einer Wärmepumpe. Dabei wird der Stromverbrauch von einem Energiemanager im Haus intelligent gesteuert. Dadurch ist ein moderner Haushalt sozusagen ein Mini-Kraftwerk.
Wenn man ganz viele von diesen Mini-Kraftwerken verbindet und gesamtheitlich intelligent aussteuert, dann hat man ein virtuelles Kraftwerk. Solch ein virtuelles Kraftwerk kann die Leistung eines konventionellen Kraftwerks ersetzen, ist dabei aber deutlich flexibler. Das ist gut für das Stromnetz und senkt die Energiekosten der Haushalte, die Teil des virtuellen Kraftwerks sind (mehr dazu unten).
Wie funktioniert ein virtuelles Kraftwerk?
Um ein virtuelles Kraftwerk aufzustellen, muss man Stromerzeuger, Stromspeicher und Stromverbraucher vernetzen. Anschließend muss man sie konstant überwachen und steuern, um im richtigen Moment agieren und die Vorteile eines virtuellen Kraftwerks nutzen zu können. Um die Funktionen eines virtuellen Kraftwerks besser zu verstehen, verwenden wir ein Beispiel und reisen in die fiktive Stadt Solardorf.
In Solardorf ist jeder Haushalt gut ausgestattet
In Zukunftsstadt gibt es einen Stadtteil, der besonders fortschrittlich ist: Solardorf. In Solardorf haben alle Haushalte eine eigene PV-Anlage auf dem Dach und einen Stromspeicher im Haus. Außerdem haben viele eine Wärmepumpe und eine E-Auto-Ladestation. Die Stromerzeugung und der Stromverbrauch wird in jedem Haushalt von einem Smart Meter überwacht. Das ist ein intelligenter Stromzähler, der mit einem Energiemanager verbunden ist. Dadurch kann der Stromfluss in jedem Haushalt so gesteuert werden, dass die Stromkosten möglichst gering sind.
In Solardorf verdient jeder Haushalt Geld durch Stromhandel & Netzdienstleistungen
Enpal, der Stromanbieter in Solardorf, verdient für jeden Haushalt Geld mit dem Stromhandel und Lastenmanagement. Das funktioniert zum Beispiel so:
- Stromhandel: Strompreise schwanken den Tag über. Tagsüber ist er zum Beispiel eher günstig, abends eher teuer. Also wird der tagsüber produzierte Strom gespeichert und abends an der Strombörse verkauft, wenn er teuer ist. Damit macht man Gewinn – meistens sogar mehr als mit der staatlichen Einspeisevergütung.
Netzdienstleistungen: Es ist unerwartet sonnig und an der Börse gibt es einen negativen Strompreis. Jetzt ist so viel Strom im Netz, dass es droht, zu überlasten. Wenn noch Platz im Speicher ist, wird dieser mit Netzstrom aufgeladen und stabilisiert dadurch das Stromnetz. Da man dem Netzbetreiber geholfen hat, das Stromnetz stabil zu halten („Netzdienstleistung“), wird man von ihm dafür vergütet.
Zusammen noch besser: Solardorf wird zum virtuellen Kraftwerk
Enpal hat eine Idee für Solardorf: Wenn man alle Haushalte zusammen steuern kann, dann kann man noch bessere Preise an der Strombörse erzielen und noch mehr dabei helfen, die Netzstabilität zu gewährleisten. In anderen Worten: Wenn Solardorf sich zu einem virtuellen Kraftwerk zusammenschließt, können alle Haushalte noch mehr Geld verdienen.
So funktioniert ein virtuelles Kraftwerk. Dabei müssen die Haushalte nicht in einer Nachbarschaft stehen. Enpal zum Beispiel verbindet schon heute tausende Haushalte in ganz Deutschland zu einem virtuellen Kraftwerk.
Wie senkt ein virtuelles Kraftwerk die Energiekosten?
Wie im Beispiel oben erklärt, kann ein virtuelles Kraftwerk dank Stromhandel und Netzdienstleistungen Geld für die individuellen Haushalte verdienen und den Stromverbrauch innerhalb eines Haushalts optimieren. Durch diese beiden Effekte können die Energiekosten stark reduziert werden. In der Übersicht:
- Stromverbrauch optimieren: Der Energiemanager im Haushalt sorgt dafür, dass Strom vor allem dann verbraucht wird, wenn er sehr günstig ist. Das kann eigener Strom aus der PV-Anlage oder günstiger Netzstrom sein.
- Stromhandel: Die Strompreise an der Strombörse schwanken im Tagesverlauf. Also wird eigener Strom verkauft, wenn der Preis an der Strombörse hoch ist und Netzstrom wird eingekauft, wenn er besonders günstig ist. Für den Stromhandel ist ein möglichst großer Stromspeicher besonders wichtig.
- Netzdienstleistung: Wer dabei hilft, das Stromnetz stabil zu halten, wird dafür vom Netzbetreiber vergütet. Das bedeutet vor allem: Strom aus dem Stromnetz herausnehmen, wenn das Netz droht zu überlasten und Strom ins Stromnetz geben, wenn der Strombedarf unerwartet hoch ist.
Mit den durch das virtuelle Kraftwerk generierten Optimierungen und Einnahmen kann man die eigenen Energiekosten also stark senken.
Wieso sind virtuelle Kraftwerke wichtig für die Energiewende?
Ziel der Energiewende ist es, dass das Stromnetz komplett mit erneuerbaren Energien läuft. Obwohl an sich genug Solar- und Windenergie erzeugt werden kann, ist die Erzeugung je nach Wind und Wetter volatil. Deshalb muss die erzeugte erneuerbare Energie zwischengespeichert werden können. Denn so kann man, je nach Bedarf, Strom ins Netz geben oder Strom aus dem Netz nehmen. Das ist essenziell, um Stromnetze auch mit erneuerbaren Energien stabil zu halten und die Stromversorgung in Deutschland zu gewährleisten.
Nun wäre es unrealistisch und nicht sinnvoll, wenn man nur riesige, zentralisierte Batterieparks hätte, in denen die Energie gespeichert wird. Stattdessen kann man die vielen einzelnen Batteriespeicher in den Haushalten gesamtheitlich überwachen und netzdienlich steuern.
Nicht zu vergessen: Virtuelle Kraftwerke erzeugen die Energie im Normalfall mit erneuerbaren Energieträgern, sodass der CO₂-Ausstoß deutlich geringer ist als bei fossilen Kraftwerken.
Virtuelles Kraftwerk bei Enpal
Auch Enpal schließt die Haushalte mit Enpal Energielösungen zu einem virtuellen Kraftwerk zusammen, um die Energiekosten langfristig zu senken. In Zusammenarbeit mit Flexa bauen wir so Stück für Stück das größte virtuelle Kraftwerk Europas auf.
Hier finden Sie heraus, ob auch Sie Teil des virtuellen Kraftwerks von Enpal werden können:
