Diese Programme des Load Management (Über- begriff) beschäftigen sich damit, die Energi- enutzungsroutine auf Nachfrageseite so zu verän- dern, dass Spitzenwerte zu Belastungstiefs des Stromnetzwerkes stattfinden und der Verbrauch generell gesenkt wird. Dadurch können Ausbauten des Stromnetzwerks (und damit verbundene Inves- titionen) verringert werden, was auch die Errichtung von neuen Kraftwerken betrifft.
In einem Stromnetzwerk müssen sich Angebot und Nachfrage die Waage halten, ein Ungleichgewicht führt zu Netzinstabilitäten, bis hin zu Ausfällen. Die Gesamtproduktion und Zurverfügungstellung von Energie (resp. Strom) richtet sich nach dem Nach- fragespitzenwert (mit einem gew. Abwei- chungspuffer und Reserven). Einige Kraftwerke können herunter gefahren werden, andere nur ge- drosselt, wieder andere werden durch natürliche Parameter bestimmt: Wind- und Solarkraft.
DSM greift nun in verschiedenster Weise beim Verhalten der Verbraucher an. Die sog. Demand Response steuert beispielsweise den Umgang mit er Speicherung von Energie, wie es etwa in Was- serkraftwerken der Fall ist: Bei Stromüberschuss wird Wasser in den Speicher (resp. Stausee) ge- pumpt und bei hoher Nachfrage abgelassen. Eine technologisch neuartige, aber sehr teure, und technische aufwändige Variante arbeitet mit su- praleitende Spulen, die Energie in ihrem Magnet- feld (quasi verlustfrei und unendlich lange) spei- chern können.
Inhaltsverzeichnis
1. Vorwort und Definition
1.1 Demand Side Management
1.2 DSM Programm Planung
2. Smart Metering
3. Energiereserven
4. Bereitstellung an Regelenergie
4.1 Abschätzung anfallender Kosten
5. Windkraft und Flexible Demand
5.1 Kosten von Flexible Demand
5.2 Kosten für Ausgleichsenergie
5.3 Verringerung der Netzlast
6. Energiesparpotenziale der ÖBB
Zielsetzung und Themen der Arbeit
Die Arbeit analysiert die Möglichkeiten und Notwendigkeiten des Demand-Side-Managements (DSM) zur Flexibilisierung des Energiemarktes, um die Integration fluktuierender erneuerbarer Energien, insbesondere Windkraft, effizient zu gestalten und den Netzausbaubedarf durch Lastmanagement zu optimieren.
- Methoden und Potenziale des Demand-Side-Managements (DSM)
- Rolle von Smart Metering in aktiven Verteilernetzen
- Ökonomische Aspekte und Kostenstrukturen bei der Bereitstellung von Regelleistung
- Integration von Windenergie und Herausforderungen durch volatile Erzeugung
- Energiesparpotenziale im industriellen und öffentlichen Sektor (Fallbeispiel ÖBB)
Auszug aus dem Buch
1.1 Demand Side Management
Diese Programme des Load Management (Überbegriff) beschäftigen sich damit, die Energienutzungsroutine auf Nachfrageseite so zu verändern, dass Spitzenwerte zu Belastungstiefs des Stromnetzwerkes stattfinden und der Verbrauch generell gesenkt wird. Dadurch können Ausbauten des Stromnetzwerks (und damit verbundene Investitionen) verringert werden, was auch die Errichtung von neuen Kraftwerken betrifft.
In einem Stromnetzwerk müssen sich Angebot und Nachfrage die Waage halten, ein Ungleichgewicht führt zu Netzinstabilitäten, bis hin zu Ausfällen. Die Gesamtproduktion und Zurverfügungstellung von Energie (resp. Strom) richtet sich nach dem Nachfragespitzenwert (mit einem gew. Abweichungspuffer und Reserven). Einige Kraftwerke können herunter gefahren werden, andere nur gedrosselt, wieder andere werden durch natürliche Parameter bestimmt: Wind- und Solarkraft.
DSM greift nun in verschiedenster Weise beim Verhalten der Verbraucher an. Die sog. Demand Response steuert beispielsweise den Umgang mit der Speicherung von Energie, wie es etwa in Wasserkraftwerken der Fall ist: Bei Stromüberschuss wird Wasser in den Speicher (resp. Stausee) gepumpt und bei hoher Nachfrage abgelassen. Eine technologisch neuartige, aber sehr teure, und technische aufwändige Variante arbeitet mit supraleitende Spulen, die Energie in ihrem Magnetfeld (quasi verlustfrei und unendlich lange) speichern können.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Vorwort und Definition: Einführung in die Grundlagen des Demand Side Management und Erläuterung der DSM-Programmplanung.
2. Smart Metering: Diskussion der Bedeutung intelligenter Zähler für eine ganzheitliche Integration des Kunden in aktive Verteilernetze.
3. Energiereserven: Übersicht über die drei Reserveoptionen (primär, sekundär, tertiär) zur Stabilisierung von Stromnetzen bei Überlastung.
4. Bereitstellung an Regelenergie: Analyse der technischen und ökonomischen Potenziale für Lastmanagement in der Industrie sowie die Abschätzung anfallender Kosten.
5. Windkraft und Flexible Demand: Untersuchung der Herausforderungen durch die fluktuierende Einspeisung von Windenergie und die Rolle von flexiblem Demand zum Ausgleich.
6. Energiesparpotenziale der ÖBB: Darlegung von Einsparungsmöglichkeiten durch Anlagenmanagement bei ortsfesten Anlagen sowie Rekuperation bei Triebfahrzeugen.
Schlüsselwörter
Demand-Side-Management, DSM, Lastmanagement, Smart Metering, Regelleistung, Windkraft, Energiesparpotenziale, Stromnetz, Lastprofil, Netzstabilität, Erneuerbare Energien, Ausgleichsenergie, Netzlast, Demand Response, Energieeffizienz
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Notwendigkeit und den Möglichkeiten, den Stromverbrauch aktiv zu steuern (Demand-Side-Management), um das Stromnetz effizienter zu betreiben und auf schwankende Erzeugungsquellen zu reagieren.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die Integration von Windenergie, der Einsatz von Smart Metering, die Bereitstellung von Regelleistung durch Lastmanagement und die Analyse ökonomischer Kostenfaktoren.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es aufzuzeigen, wie Lastmanagement-Programme zur Netzstabilität beitragen und Investitionen in neue Kraftwerke oder Netzausbauten durch eine intelligente Steuerung der Nachfrageseite minimieren können.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer Synthese und Analyse bestehender Studien und Marktdaten zur Effizienz von Lastmanagement-Programmen und technischen Potenzialen in verschiedenen Industriesektoren.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in technologische Grundlagen (Smart Metering), ökonomische Bewertungskriterien für Regelleistung, die Interaktion mit Windkraftanlagen und konkrete Anwendungsbeispiele in der Industrie und bei der Bahn.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wesentliche Begriffe sind Demand-Side-Management, Lastmanagement, Regelleistung, Windkraftintegration, Smart Metering und Energieeffizienz.
Warum ist die minutenreserve besonders für das Lastmanagement attraktiv?
Die Minutenreserve ist laut Analyse aufgrund der geringen Anzahl an jährlichen Aktivierungen und der vergleichsweise hohen Kapazitätszahlungen besonders lukrativ für Unternehmen.
Welchen Einfluss hat die Rekuperation auf die Energiebilanz der ÖBB?
Rekuperation durch Triebfahrzeuge ermöglicht erhebliche Einsparungen, indem beim Bremsen gewonnene Energie zurück in das Versorgungsnetz gespeist wird.
Warum wird der Netzausbau bei zunehmender Windkraft als Herausforderung gesehen?
Der Netzausbau ist teuer und komplex, weshalb die Flexibilisierung der Nachfrage als ökonomisch vorteilhafte Alternative zur reinen physischen Verstärkung der Infrastruktur untersucht wird.
Welche Rolle spielt die Prognosegenauigkeit beim day-ahead Forecast?
Die Genauigkeit ist entscheidend, da Ungenauigkeiten am intra-day Markt ausgeglichen werden müssen, was aufgrund hoher Kosten die wirtschaftliche Effizienz der Energieeinspeisung direkt beeinflusst.
- Citar trabajo
- Sebastian Leitner (Autor), 2010, Demand-Side Management, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/183030
