Wirtschaftliches Potential virtueller Kraftwerke im zukünftigen Energiemarkt - Eine szenariobasierte und modellgestützte Analyse

摘要

Die Energiewende in Deutschland führt zu einer sukzessiven Transformation des Energiesystems. Virtuelle Kraftwerke sind dabei ein wesentlicher Bestandteil der neuen intelligenten Energieinfrastruktur. Sie bündeln dezentrale Erzeugungseinheiten, aktive Verbraucher und Speicheranlagen, um diese im Energiemarkt gewinnmaximierend und systemstabilisierend einzusetzen. Für die Bestimmung des wirtschaftlichen Potentials virtueller Kraftwerke wird eine szenariobasierte und modellgestützte Analyse durchgeführt. Mit der Szenariomethodik werden in diesem Kontext zun?chst die zukünftigen Rahmenbedingungen approximativ simuliert. Ausgehend vom Referenzjahr 2015 bilden drei konzipierte Szenarien alternative energiewirtschaftliche Entwicklungen in Deutschland bis 2030 ab. Auf Grundlage der Szenarien wird mithilfe von zwei gemischt-ganzzahligen Optimierungsmodellen das Mehrerl?spotential eines modellierten virtuellen Kraftwerks gegenüber eines ungesteuerten Betriebsprofils dezentraler Anlagen ermittelt. Gem?? den Modellergebnissen sind 2030 grunds?tzlich in allen Szenarien Mehrerl?se zu erwirtschaften. Allerdings variiert deren H?he und Zusammensetzung in Abh?ngigkeit von den technologiespezifischen F?rderungen, der tempor?ren Nachfrage und der Preisstruktur im Strommarkt. Dargebotsabh?ngige erneuerbare Energien profitieren bei der marktorientierten Fahrweise im virtuellen Kraftwerk insbesondere von der EEG-Direktvermarktung. Die gezielte Abregelung der Anlagen in Zeiten negativer Strompreise führt des Weiteren zu Kosteneinsparungen. Für flexibel steuerbare Technologien, wie Batteriespeicher, Biomethan- und Kraft-W?rme- Kopplungs-Anlagen, bietet hingegen die Ausnutzung tempor?rer Preisschwankungen im Spotmarkt und die bedarfsorientierte Bereitstellung von Regelenergie hohes Mehrerl?spotential. Letztendlich bedarf es einer vollumf?nglichen Wirtschaftlichkeitsanalyse, um die langfristige Rentabilit?t eines virtuellen Kraftwerks zu ermitteln. Für diese ganzheitliche Betrachtung bilden die Modellergebnisse eine fundierte wissenschaftliche Grundlage.