Wie können intelligente EMS-Lösungen das Ungleichgewicht verringern?

Ich habe diesen Artikel als Antwort auf zwei Fragen geschrieben, die wir oft von Partnern bekommen:

1. Was ist der Unterschied zwischen dem Tibo EMS und dem von Drittanbietern?
2. Warum trägt ein EMS zum Ungleichgewicht bei?

Doch bevor wir uns damit beschäftigen, wie intelligente EMS-Lösungen funktionieren, ist es wichtig zu verstehen, was Ungleichgewichte und Ungleichgewichtskosten sind und warum sie in unseren Stromnetzen ein Problem darstellen.

Ungleichgewicht und Ungleichgewichtskosten: Was hat es damit auf sich?

Es liegt in der physikalischen Natur der Elektrizität, dass sie ein Gleichgewicht braucht: Der Strom, den wir verbrauchen, muss erzeugt werden, und der erzeugte Strom muss verbraucht werden. Ohne dieses Gleichgewicht verändert ein Stromnetz die elektrische Spannung (Volt) oder Frequenz (Hz) und überschreitet möglicherweise vereinbarte Grenzwerte, was zu Fehlfunktionen oder Ausfällen von Geräten führt.

Was ist überhaupt ein Ungleichgewicht?

Mit der Elektrifizierung werden wir auch mehr und mehr Strom verbrauchen. Solange wir damit fossile Brennstoffe ersetzen, ist das eine gute Entwicklung. Aber das Gleichgewicht gerät zunehmend aus den Fugen. Unser Netzwerk ist so aufgebaut, dass wir Verantwortliche haben, die diese Aufgabe übernehmen. Wir nennen das eine„Balance Responsible Party“ oder „BRP“. Das sind die Energieversorger.

Indem wir richtig vorhersagen, was Angebot und Nachfrage (sprich: Verbrauch und Erzeugung) tun werden, kann das Ungleichgewicht unter Kontrolle gehalten werden. Aber die Stromerzeugung aus Sonne und Wind scheint immer noch eine große Herausforderung zu sein. Wenn sich eine Differenz zwischen dem Angebot und der Nachfrage ergibt, die zuvor von einem BRP vorhergesagt wurde, muss der BRP die Verantwortung übernehmen.

Manchmal können sie das Problem selbst lösen oder sie können sich an den„Balance Service Provider“ oder „BSP“ wenden. Aber der BSP macht das nicht umsonst. Der Ausgleich des Stromnetzes ist eine komplizierte und kostenintensive Aufgabe. Erwäge den Einsatz von großen Batteriespeichersystemen, das Abschalten von Windturbinen oder das Einschalten bzw. Aufstocken von Gasturbinen. Aufgrund der Marktkräfte bedeutet dies auch, dass ein größeres Ungleichgewicht an der BRP einen höheren Preis an der BSP zu korrigieren hat. Es gibt noch weitere Funktionen in unserem Energienetz, aber ich werde mich vorerst auf diese beiden grundlegenden Funktionen beschränken, um die Dinge nicht zu kompliziert zu machen.

In den Niederlanden sind Energieversorger wie Eneco, Greenchoice, Vattenfall und Essent wichtige Akteure und gehören alle zu BRP. Sie geben eine Erwartung für den Energiebedarf ihrer Kunden pro Viertelstunde ab, und die Erzeuger können darauf bieten und die Lieferung der Energie organisieren. Gleichzeitig sind diese Spieler oft auch BSP. Ich persönlich frage mich, ob es nicht ethischer wäre, diese beiden Rollen besser aufzuteilen, aber darüber reden wir ein anderes Mal.

Wie wirkt sich das Ungleichgewicht auf die Gesamtenergiekosten aus?

Ein BRP ist dafür verantwortlich, Erzeugung und Nutzung seiner Kunden aufeinander abzustimmen. Solange dies ordentlich ausgeglichen ist, sind die Kosten gering. Wenn die BRP ein Ungleichgewicht hat, kann die BRP es in erster Linie selbst verhindern. Zu den Mitteln, die das BRP einsetzt, gehört der Preis: Er kann genutzt werden, um Anreize für die Nutzung oder Erzeugung zu schaffen. Die Kosten sind dann der Durchschnitt. Wenn die BRP das Problem nicht selbst lösen kann, kann sich die BSP darum kümmern. Weil dem BSP dafür höhere Kosten entstehen und er sie an den BRP weitergibt, werden die Energiekosten hoch.

BRPs (Energieversorger) haben ein großes Interesse daran, das Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage so gering wie möglich zu halten. In der Tat versucht ein BRP als Energieversorger, die 1) einen Gewinn erzielen und 2) einen wettbewerbsfähigen Preis für seine Kunden zu bieten.

Wie können „intelligente EMS-Lösungen“ das Ungleichgewicht verringern?

Zunächst sollten wir definieren, was wir unter einem „intelligenten Energiemanagementsystem“ verstehen.

Klugheit, so habe ich gelernt, liegt nicht in der Reaktionsfähigkeit, sondern in der Fähigkeit, vorausschauend zu handeln.

Ein intelligentes EMS muss in der Lage sein, vorausschauend zu handeln. Worin besteht der Unterschied? Eine reaktive Lösung kann nie optimal funktionieren. Die Klugheit der Menschen besteht darin, dass wir vorausschauend handeln können (obwohl ich das manchmal in Frage stelle, wenn ich mir anschaue, was wir unserer Erde antun).

Indem wir vorausschauend handeln, optimieren wir unsere reaktiven Entscheidungen. Wir fangen an, für eine Reise zu sparen, die wir nächstes Jahr machen wollen. Außerdem buchen wir diese Reise bereits ein Jahr im Voraus, weil wir herausgefunden haben, dass der Flugpreis dann günstiger ist. Mit nur Blindleistung würden wir an dem Tag, an dem wir abreisen wollen, viel zu teure Flugtickets kaufen und hätten kein Geld dafür.

Ein EMS (Energiemanagementsystem) kann reagieren, aber ein „intelligentes EMS“ muss per Definition in der Lage sein, vorausschauend zu handeln. Eine wirklich intelligente Lösung ist in der Lage, detaillierte Berechnungen anzustellen und angemessene Entscheidungen zu treffen, um ihre Ziele möglichst effizient zu erreichen.

Du kannst ein EMS, das Nachfrage, Angebot und Preis nicht vorhersieht, nicht „intelligent“ nennen.

Ein intelligentes EMS trägt in mehrfacher Hinsicht zur Energiewende bei, indem es grüne (billige) Energie erhöht und Ungleichgewichte reduziert. Durch den Austausch von Daten mit einem BRP wird dieser Beitrag erheblich, was zu erheblichen Energiekostensenkungen führt.

• Ein intelligentes EMS antizipiert dynamische Energiepreise (Day-Ahead) und optimiert seinen Energieverbrauch und seine Kosten, indem es sich mit Angebot und Nachfrage auf den Energiemärkten bewegt. Ein intelligentes EMS ist in der Lage, reine Energieprognosen zu erstellen, indem es innerhalb des Versorgungsbereichs des EMS vorausschauend handelt. Durch die Übermittlung dieser Daten an das Unternehmensregister kann dieses eine qualitativ hochwertigere Schätzung des Angebots oder der Nachfrage abgeben. Je mehr EMS-Systeme dies tun, desto größer ist die Wirkung. Die Ungleichgewichtskosten werden dadurch sinken.
• Ein intelligentes EMS ist in der Lage, sein eigenes Ungleichgewicht zu überwinden, indem es seine eigene flexible Leistung einsetzt, um im Falle einer fehlerhaften Prognose Korrekturen vorzunehmen. Natürlich kann ein Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage und ein Mangel an flexiblen Kapazitäten auch innerhalb des eigenen EMS-Dienstleistungsgebiets auftreten. Das Ungleichgewicht kann dann an den BKV weitergegeben werden (indem mehr oder weniger Energie als zuvor übertragen wird). Der BRP wird daher die Kosten für das Ungleichgewicht dem EMS-Eigentümer in Rechnung stellen.
• Ein intelligentes EMS weiß, wann und wie viel Spielraum es hat, um auf Anfragen eines BKV zu reagieren und zum Ausgleich des öffentlichen Netzes beizutragen. Durch einen besseren Datenaustausch mit dem BRP können beide Parteien profitieren. Für den EMS-Eigentümer ist es ein netter Nebeneffekt, dass er die Ausgleichsanfragen der BRP bearbeiten kann.

Ein Ungleichgewicht in einem Energienetz ist ein Missverhältnis zwischen Angebot und Nachfrage, das beseitigt werden muss. Die billigste Lösung ist, ein Ungleichgewicht zu verhindern. Alle an das Stromnetz angeschlossenen Verbraucher tragen mehr oder weniger stark zum Ausgleich des Netzes bei. Intelligente EMS-Lösungen können helfen, das Gleichgewicht zu verbessern. Der Datenaustausch zwischen intelligenten EMS und BRPs schafft noch mehr Möglichkeiten und intelligente EMS-Lösungen können noch mehr zur Senkung der Kosten für Ungleichgewichte und Ausgleichszahlungen beitragen.