Nachfrageflexibilität: Revolutionierung des Energiemanagements

Länder auf der ganzen Welt wechseln von fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Energiequellen, um ihre Netto-Null-Ziele zu erreichen. Obwohl diese Verlagerung ökologisch vorteilhaft ist, stellt sie eine erhebliche Herausforderung dar: Die derzeitige Unfähigkeit, die Produktion von Solar-, Wind- und Wasserkraft umgehend hoch- oder herunterzufahren, um Nachfrageschwankungen auszugleichen. Um dieses Problem anzugehen, besteht eine mögliche Lösung in der Förderung der Nachfrageflexibilität, die die Fähigkeit, den Anreiz und die Bereitschaft der Verbraucher umfasst, ihren Energieverbrauch an die Anforderungen des Netzes anzupassen.

Was ist die Nachfrageflexibilität?

Nachfrageflexibilität, ein innovativer Ansatz, der Einzelpersonen und Unternehmen dazu anregt, ihren Stromverbrauch während der Spitzenzeiten zu reduzieren, um so die Abhängigkeit von kostspieligen überschüssigen Erzeugungskapazitäten zu vermeiden und die Spitzennachfrage effektiv zu senken. Nachfrageflexibilität bezieht sich auf die Fähigkeit nachfrageseitiger Lasten, ihre Verbrauchsmuster stündlich oder in anderen Zeiträumen anzupassen. Es trägt dazu bei, Strom erschwinglicher zu machen, indem es Kunden dazu ermutigt, in Hochpreiszeiten Strom zu sparen. Darüber hinaus erhöht es die Zuverlässigkeit des Stromnetzes, indem es den Bedarf bei Spitzenlast reduziert, und trägt zur Entwicklung eines saubereren Netzes bei, indem es die Nutzung so anpasst, dass erneuerbare Energiequellen wie Windkraftanlagen und Sonnenkollektoren, sofern verfügbar, maximiert werden. Nachfrageflexibilität findet bereits in großem Umfang statt und nimmt zu. In Großbritannien beispielsweise hat der Demand Flexibility Service des ElectricitySystem Operators (ESO) im Winter 3–2022 über eine Million Verbraucher dazu veranlasst, etwa 23.2 GWh Strom aus Spitzennachfragezeiten im Winter XNUMX–XNUMX zu verlagern.XNUMX Da solche Dienste expandieren, benötigen wir robuste Methoden, die ihnen zugrunde liegen, um faire Wettbewerbsbedingungen zu schaffen für Flexibilitätsdienstleister und Verbraucher. Es gibt viele Möglichkeiten, Nachfrageflexibilität bereitzustellen, mit unterschiedlichen Methoden zur Bewertung ihres Beitrags zum System und zur Belohnung der Verbraucher.

Nachfrageflexibilität besteht aus zwei wesentlichen Komponenten:

  1. Es nutzt automatische Kontrollmechanismen, um das Nachfrageprofil eines Kunden kontinuierlich auf eine Weise umzugestalten, die entweder für den Kunden unbemerkt bleibt, wie z. B. die Entkopplung des Zeitpunkts der Netznutzung vom tatsächlichen Endverbrauch durch Energiespeicherung, oder nur minimale Auswirkungen auf das Kundenerlebnis hat, z Beispielsweise durch Verschiebung des Timings unkritischer Lasten innerhalb der vom Kunden festgelegten Parameter.
  2. Für an das Netz angeschlossene Kunden nutzt die Nachfrageflexibilität verfeinerte Tarifstrukturen, einschließlich nutzungsabhängiger Preisgestaltung, Echtzeitpreisgestaltung, Nachfragegebühren und verteilter Solar-PV-Exportpreise, um transparente Einzelhandelspreissignale bereitzustellen, die entweder Kunden direkt informieren oder werden über Aggregatoren von Drittanbietern kommuniziert. Diese Signale monetarisieren die Fähigkeit der Nachfrageflexibilität, die Kosten sowohl für Kunden als auch für das Netz zu senken.

Warum brauchen wir Nachfrageflexibilität?

In der Vergangenheit war der Ansatz des National Grid zur Bewältigung der steigenden Nachfrage reaktiv. Dies erforderte kurzfristig die Nutzung von „Spitzen“-Kraftwerken zu Zeiten hoher Nachfrage, die vorübergehend aktiviert werden und oft auf teure und umweltschädliche Brennstoffe wie Gas oder Diesel angewiesen sind.

Langfristig führte diese reaktive Methodik zum Bau weiterer Infrastruktur: zusätzlicher Kraftwerke, Umspannwerke sowie Übertragungs- und Verteilungsleitungen.

Das heutige Energiesystem erfordert jedoch eine andere Taktik. Anstatt die Nachfrage als unveränderlichen Faktor zu betrachten, bietet das Nachfrageflexibilitätssystem (DFS) Anreize für Energienutzer, alternative Verbrauchsmuster zu übernehmen. Im Wesentlichen belohnt es Einzelpersonen und Unternehmen finanziell für die Änderung ihrer Energienutzungsgewohnheiten. Dieser Ansatz trägt dazu bei, Nachfragespitzen und -täler zu glätten und so die Abhängigkeit von Spitzenkraftwerken zu verringern.

Flexibilität im Kleinen

Nachfrageseitige Flexibilität kann nur durch steuerbare Lasten wie intelligente verteilte Energieressourcen (DERs) bereitgestellt werden. Die Tatsache, dass ihre Nachfrage nicht sofort gedeckt werden muss, führt zu Flexibilität:

  • Batterien sind auf Flexibilität ausgelegt. Ihre Last ist völlig flexibel, sodass sie auf Erzeugungsmuster reagieren können. Wenn die Erzeugung den Bedarf übersteigt, können sie aufgeladen und umgekehrt entladen werden, wenn die Erzeugung den Bedarf nicht decken kann.
  • Elektrofahrzeuge müssen zum Zeitpunkt der Abfahrt ausreichend aufgeladen sein, um den Mobilitätsbedürfnissen der Fahrer gerecht zu werden. So kann das Laden während des Ladevorgangs an externe Faktoren wie Preissignale angepasst werden, um die Nachfrage auf Zeiten mit niedrigeren Preisen zu verlagern. Um Spitzenlasten zu minimieren, ohne den Nutzungskomfort zu beeinträchtigen, ist eine intelligente Ladetechnik von entscheidender Bedeutung. Mit der Vehicle-to-Grid-Technologie können Elektrofahrzeuge sogar die Seite wechseln und wie eine Batterie zur Stromversorgung des Netzes verwendet werden.

Flexibilität im Rastermaßstab

  • Batterien

Großbatterien sind auch für die Flexibilität im Netzmaßstab von entscheidender Bedeutung. Dies funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie das Laden und Entladen von Strom je nach Verbrauchsmuster, jedoch mit größeren Mengen gespeicherter Energie.

  • Virtuelle Kraftwerke

Die Bündelung der Flexibilität vieler DERs und die Bereitstellung dieser Flexibilität für die Strommärkte kann systemweite Vorteile bringen. Dies nennt man Virtuelle Kraftwerke (VPP). Virtuelle Kraftwerke können genutzt werden, um große Kraftwerke zu verbinden und Energie zwischen ihnen zu handeln, um die Kapazität von Elektrofahrzeugen zu bündeln oder um Flexibilität in kleineren Wohngebäudeanwendungen zu monetarisieren. Dies muss mit Prognosen, Preissignalen, Anlagenmessungen und -beschränkungen, Sollwertsignalen für den Lastausgleich und vielem mehr kombiniert werden, was ein ganzheitliches Energiemanagement erfordert. Der erste Schritt hierzu besteht darin, eine nahtlose und ausgeklügelte Verbindung zwischen einem lokalen Energiemanagementsystem und dem virtuellen Kraftwerk zu schaffen, damit alle Systeme miteinander und nicht gegeneinander arbeiten. Die virtuelle Kraftwerksplattform von enjoyelec bildet die Verbindung zwischen dem Markt und den DERs.

Wer kann mitmachen?

Sie müssen einen intelligenten Stromzähler installiert haben und Ihr Stromanbieter muss das System anbieten. Die meisten Lieferanten haben sich angemeldet und benachrichtigen ihre Kunden über die Tage, an denen sie teilnehmen. Ob Ihr Lieferant teilnimmt, können Sie hier extern prüfen

Wenn Sie noch nicht zur Teilnahme eingeladen wurden, können Sie sich an Ihren Lieferanten wenden und darum bitten, sich für das Programm anzumelden. Energieunternehmen haben unterschiedliche Kriterien dafür, wer sich anmelden kann und wie viel genau sie für das Energiesparen zahlen.

Was sind die Vorteile?

Eine gleichmäßigere Verteilung des Strombedarfs über den Tag bringt drei wesentliche Vorteile mit sich:

  1. Es maximiert die Nutzung erneuerbarer Energie außerhalb der Spitzenzeiten und maximiert so die Effizienz unserer sauberen Energiequellen.
  2. Es macht Kohle-Notstromgeneratoren überflüssig, um zusätzlichen Strom zu liefern, was die Umweltverschmutzung reduziert und zu einem gesünderen Planeten beiträgt.
  3. Dadurch werden die Stromkosten zu Spitzenzeiten gesenkt, sodass jeder etwas bei seinen Stromrechnungen sparen kann.

Wie können Sie Ihren Stromverbrauch reduzieren, wenn Sie teilnehmen?

Durch die Teilnahme am Nachfrageflexibilitätsprogramm und die Nutzung der bereitgestellten Tools können Sie Ihren Stromverbrauch aktiv verwalten und reduzieren.

  • enjoyelec HEMS (Heim-Energiemanagementsystem) dient als Teil unseres Ansatzes zur Nachfrageflexibilität. Durch die Nutzung einer Kombination aus Edge Computing, Cloud Computing und KI-Technologie bietet HEMS den Benutzern eine umfassende Plattform zur Verwaltung von Photovoltaik- und Energiespeichersystemen für den Haushalt. Auf diese Weise können Benutzer ihren Energieverbrauch in Echtzeit überwachen und anpassen, sodass sie Möglichkeiten zur Nachfragereduzierung während Spitzenzeiten nutzen können. Durch intelligente Entscheidungsfindung und prädiktive Analysen ermöglicht HEMS den Benutzern, die Energieeffizienz zu maximieren und die Kosten zu minimieren, was letztendlich zu den Zielen der Nachfrageflexibilität beiträgt.
  • Das virtuelle Kraftwerk (VPP) von enjoyelec spielt eine zentrale Rolle bei der Aggregation und Optimierung verteilter Energieressourcen. Durch die Verbindung verschiedener Anlagen wie Stromerzeugung, Batteriespeicher, Ladestationen und Elektrofahrzeuge ermöglicht das VPP den Benutzern die Teilnahme an Demand-Response-Programmen und Energiemärkten. Durch die Nutzung von KI-, IoT- und Big-Data-Technologie passt das VPP die Ressourcenzuweisung dynamisch anhand von Echtzeit-Nachfragesignalen an, maximiert so die Umsatzmöglichkeiten und unterstützt gleichzeitig die Netzstabilität.

Fangen Sie an, bei Ihren Stromrechnungen zu sparen! 💰

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