Power Alliance

Von der lokalen Lastoptimierung zur regionalen Verteilnetzoptimierung, ein transnationales Demonstrationsprojekt

Dem Projekt liegen die Annahmen zugrunde, dass als Folge der Energiewende die herkömmlichen Netzstrukturen an ihre physikalischen Grenzen kommen werden und der konventionelle Netzausbau volkswirtschaftlich dauerhaft kein Optimum darstellt.

Auf der Suche nach einer einfachen und effizienten Alternative zum grossflächigen Netzausbau widmet sich das Projekt Power Alliance der Frage: kann das Netz in Zukunft durch dezentrale Optimierung unterstützt werden, damit der Ausbau auf maximal mögliche Bezugs- oder Einspeiseleistung hinausgezögert oder vermieden wird? Wie könnte ein lokales Lastmanagement/Lastspitzenoptimierung so eingesetzt werden, dass die Schalthandlungen das Verteilnetz netzdienlich unterstützen und mögliche Engpässe im Vorfeld verhindert werden?

Für die Studie sollen marktübliche Systeme des lokalen Lastmanagements so weiter entwickelt, zentral aggregiert und gesteuert werden, dass kleine und mittlere Unternehmen (KMU) ihre Lasten und Eigenerzeugungsanlagen nicht mehr nur eigenoptimiert steuern, sondern bei Netzengpässen das vorgelagerte Versorgungsnetz (Netzebene NE5 und NE7) unterstützen können. Als Grundlage zur Schaffung von Anreizen für die Netznutzer dient ein marktbasiertes Ampelmodell. Daraus werden Businessmodelle und Tarife erarbeitet, sowie Prognose-Tools und autonome Algorithmen zur Ampel-Signalgenerierung entwickelt, welche eine Minimierung von menschlichen Eingriffen in die Regelprozesse ermöglichen. Bei Phase grün können alle Teilnehmer uneingeschränkt an den verschiedenen Märkten agieren. Bei gelb werden Lasten und Eigenerzeuger netzstützend zu- oder weggeschaltet, ohne vitale Fertigungsprozesse der Kunden zu beeinflussen. Phase rot führt zur Abschaltung von gefährdeten Netzknoten und damit der dahinter liegenden Kundenanlagen. Dieser Netzzustand soll durch das Ampelmodell weitgehend verhindert werden.

Nach der konzeptionellen Phase werden die Studienresultate in einem praktischen Feldversuch mit Marktakteuren als Demonstrationsprojekt verifiziert. Dies soll in der Schweiz und Deutschland parallel umgesetzt werden, um die praktische Anwendung überregional abzustützen und in unterschiedlichem regulatorischen Umfeld zu testen.

Das ZHAW Institut für Nachhaltige Entwicklung leitet das Workpackage 4 und untersucht die Adoption der neuen Flexibilitätsdienstleistungen durch die Stakeholder. Hierfür werden die Kompetenzen des Instituts genutzt um mit einer Kombination aus Marktforschung (Interviews, Online-survey, Choice-based Conjoint-Analyse), systemdynamischer Modellierung (Causal Loop Diagramm, qualitative und quantitative Modellierung) und partizipativer Stakeholder Beteiligung (Workshops) ein präzises Bild über die dynamische Entwicklung des Modellkonzepts Power Alliance zeichnen zu können. Die Abbildung zeigt ein systemdynamisches Stock- and-Flow-Diagramm, dass Abhängigkeiten im System darlegt.

Systemdynamisches Stock- and Flow-Diagramm, vergrösserte Ansicht
Systemdynamisches Stock- and Flow-Diagramm

Auf einen Blick

Projektpartner:

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Projektfinanzierung: BFE, Alpiq

Projektstatus: April 2016 bis April 2019