DER:Kontrolle leicht gemacht

Rolf Bienert von der OpenADR Alliance

Da sich die Energiebranche hin zu saubereren und nachhaltigeren Modellen verlagert, wird es für Versorgungsunternehmen immer wichtiger, die Kundenseite des Stromnetzes zu verwalten und zu kontrollieren. Ein bewährter Weg dazu, sagt Rolf Bienert , Geschäftsführer und technischer Direktor, OpenADR Alliance , sind Demand Response (DR)-Programme, die seit vielen Jahren üblich sind.

Diese Programme bieten den Teilnehmern in der Regel Anreize, ihren Energieverbrauch außerhalb der Spitzenverbrauchszeiten zu verlagern, um die Abhängigkeit von kostspieligen und ineffizienten Spitzenkraftwerken zu verringern und Schwächen in den Übertragungs- und Verteilungssystemen zu überwinden. In den meisten Fällen verwenden DR-Programme entweder direkte Anfragen zur Energieeinsparung/-erhöhung oder Mitteilungen zu variablen Preisen, um Kunden zur Teilnahme zu bewegen.

Dezentrale Energieressourcen (DER) erhöhen jedoch jetzt die Komplexität der nachfrageseitigen Steuerung erheblich, indem sie mehr Erzeugungsanlagen auf Kosten der Netzzuverlässigkeit und Stromqualität einführen. Branchenübliche Kommunikations- und Konnektivitätsstandards wie OpenADR, die Versorgungsunternehmen seit langem bei der Verwaltung von DR-Ressourcen unterstützt haben, können jetzt auch bei dem wachsenden Pool unterschiedlicher DERs eine ähnliche Rolle spielen.

Letzteres umfasst nicht nur erneuerbare Energien, sondern auch Energiespeicher, Elektrofahrzeuge (EV) und EV-Laden – sowie traditionelle DR-Ziele. In einem aktuellen Beispiel, Hawaiian Electric Unternehmen haben OpenADR als Standardprotokoll für die Kommunikation zwischen dem Versorgungsunternehmen und dem kundenseitigen DER festgelegt.

Aber wie viel Kontrolle brauchen Energieversorger, um alle Ressourcen in ihrem Stromnetz effektiv zu verwalten? Diese Frage scheint zu diesem Zeitpunkt noch offen zu sein, obwohl es einige Anwendungsfälle und Modelle gibt, die dabei helfen können, einige Grundregeln festzulegen.

Unserer Ansicht nach können DERs nach Größe und Besitz in zwei Gruppen eingeteilt werden. Zwischen beiden gibt es jedoch eine Grauzone, die auch in Zukunft angegangen werden muss.

• Große, von Versorgungsunternehmen gesteuerte Systeme

Es ist sinnvoll, dass dezentrale Stromerzeuger, Batteriespeicher und Ressourcen jeglicher Art mit Kapazitäten größer als ein bestimmter (noch nicht definierter) Schwellenwert vom Energieversorger kontrolliert werden müssen. Genau wie bei einem fossilen Brennstoff- oder Kernkraftwerk ist und wird die Erzeugungsfähigkeit dieser großen DERs für die Netzstabilität von entscheidender Bedeutung sein – und wir können davon ausgehen, dass es nicht allzu viele dieser Ressourcen gibt. Daher erscheint es richtig, sie in das Kontrollnetzwerk des Versorgungsunternehmens einzubinden. Auch Cyberangriffe können mit dieser begrenzten Anzahl von Endpunkten in Schach gehalten werden.

• Kleine, kundeneigene Systeme

Auf der anderen Seite der Skala finden wir die (wirklich) verteilten Ressourcen wie private Solaranlagen, Elektrofahrzeuge, Hausbatterien und dergleichen. Diese DERs, zusammengefasst in funktionalen oder geografischen Gruppen, werden ebenfalls einen großen Anteil der zukünftigen Erzeugung ausmachen und müssen irgendwie vom Netzbetreiber verwaltet werden.

Es gibt jedoch mehrere Herausforderungen. Diese Ressourcen sind nicht Eigentum des Versorgungsunternehmens, sondern dem Kunden, sodass der vollständige Zugriff auf die Steuerelemente möglicherweise nicht ohne weiteres von den Eigentümern gewährt wird. Außerdem sprechen wir jetzt von Tausenden, wenn nicht Millionen von Kleinsystemen. Die Adressierung und Kontrolle jedes einzelnen von ihnen wird aus Sicht der Datenkonnektivität, Analyse und Cybersicherheit eine Herausforderung darstellen.

OpenADR in Europa

Pacific Gas and Electric , ein Anwender von OpenADR, hat sich mit dem niederländischen Dienstprogramm Elaad NL zusammengetan im Global Grid Integration Project, das darauf abzielt, weltweit skalierbare Ladelösungen für Elektrofahrzeuge zu entwickeln. Internationale Standards wie OpenADR (IEC 62746-10-1) sind entscheidend, um eine solche globale Skalierung zu ermöglichen. Unter den anderen Projektbeteiligten ist Driivz , ein kürzlich neues europäisches Mitglied der OpenADR Alliance, die eine OpenADR-kompatible, Cloud-basierte EV-Lademanagement-Plattform entwickelt hat.

In Großbritannien nennt die Energy Networks Association OpenADR als eine der flexiblen ICT-Verbindungen, die die Grundlage ihres Open Networks-Projekts bilden, um Verteilnetzbetreibern den vollständigen Übergang zum Smart Grid zu ermöglichen.

In Europa ansässige Technologieinnovatoren entwickeln derzeit OpenADR-basierte Produkte. Solvera Lynx mit Sitz in Slowenien hat die GemaLogic Energy Flexibility Platform entwickelt, eine virtuelle Kraftwerksimplementierungsplattform, die die Event-Messaging-Funktion von OpenADR nutzt.

Was kommt als nächstes? Während sich die Energiewirtschaft zu saubererer Energie wandelt, werden Industriestandards wie OpenADR den Versorgungsunternehmen weiterhin dabei helfen, den wachsenden Pool an verteilten Energieressourcen (DER) zu verwalten, der erneuerbare Energien, Energiespeicherung, Demand Response und das Laden von Elektrofahrzeugen umfasst. Der OpenADR-Standard ist der Schlüssel zur Unterstützung der Kommunikation mit allen DER-Ressourcen, um Änderungen der Lastform, des Energieeintrags und der Leistungsmerkmale von DER-Anlagen zu verwalten. 

Autor ist Rolf Bienert, Geschäftsführer und technischer Direktor, OpenADR Alliance