Rheinland-Pfalz. Virtuelles Kraftwerk- Intelligente Energie für Klima- und Ressourcenschutz

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1 Rheinland-Pfalz Ministerium für Umwelt und Forsten Pressedienst Virtuelles Kraftwerk- Intelligente Energie für Klima- und Ressourcenschutz Pressekonferenz im Ministerium für Umwelt und Forsten 06. Juni 2005 mit Umweltministerin Margit Conrad Prof. Dr. Ralf Simon, Transferstelle Bingen Dipl.- Betriebswirt Dietmar Canis, Stadtwerke Bad Kreuznach GmbH Dipl.-Ing. Rainer Nauerz, Pfalzwerke AG Herausgeberin: Staatsministerin Margit Conrad. Verantwortlich für den Inhalt: Stefanie Mittenzwei Kaiser-Friedrich-Straße Mainz. Telefon 06131/ Telefax: 06131/ od

2 2 Umweltministerin Margit Conrad fördert ein dreijähriges Projekt Virtuelles Kraftwerk zur optimierten Einsatzsteuerung dezentraler Energieanlagen. Das Umweltministerium finanziert das Projekt mit einer Summe von Euro. Ziel ist eine ökologisch und ökonomisch effiziente Energienutzung dezentraler Kraftwerke im Interesse von Klima- und Ressourcenschutz. Weiteres Ziel ist die Entwicklung von Lösungsansätzen für die wetterbedingt schwankende Stromeinspeisung von erneuerbaren Energien wie Wind und Sonne. Kraft-Wärme-Kopplung Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist die gleichzeitige Umwandlung von eingesetzter Energie in mechanische oder elektrische Energie und Nutzwärme. Sie ist das effizienteste Prinzip zur energetischen Nutzung von Brennstoffen, ob fossil oder erneuerbar. Die erzeugte Wärme wird entweder mit Hilfe von Fern- oder Nahwärmenetzen verteilt oder gleich an Ort und Stelle verbraucht. Der Wirkungsgrad (also das Verhältnis von eingesetzter Primärenergie zu erzeugter Nutzenergie) liegt bei konventionellen Großkraftwerken im Schnitt bei 35 Prozent. Die anfallende Wärme wird in Kühlanlagen vernichtet. KWK-Anlagen erreichen dagegen einen Wirkungsgrad von bis zu 90 Prozent, sofern eine Nutzung der Wärme erfolgt. Der Aufbau von Wärmenetzen ist sehr aufwändig und teuer; es ist daher günstiger, die Wärme dort zu erzeugen, wo sie auch verbraucht werden kann. Im Gegensatz hierzu ist der Transport des erzeugten Stroms über das vorhandene Stromnetz vergleichsweise einfach zu realisieren. Aus den genannten Gründen sind Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen ideal für eine effiziente Energienutzung. Ende 2004 waren in Deutschland ca KWK-Anlagen mit einer installierten elektrischen Leistung von 19 GW in Betrieb.

3 3 Virtuelle Kraftwerke Die heutige Stromversorgung ist gekennzeichnet durch große zentrale Kraftwerke; die hier erzeugte elektrische Energie wird über Netze verschiedener Spannungsebenen bis zu den Verbrauchern transportiert. Dem gegenüber stehen dezentrale Strukturen. Dabei wird der Strom in kleinen Einheiten verbrauchernah erzeugt. Bei diesen dezentralen Energiestationen kann es sich um Anlagen handeln, die mit fossilen, aber auch mit regenerativen Brennstoffen betrieben werden. Auch Windenergieanlagen, Fotovoltaikanlagen, Biomasse-, Block- und Brennstoffzellen- Heizkraftwerke sind typische Vertreter dezentraler Energiestationen. Bei einem virtuellen Kraftwerk geht es um die optimierte Einsatzsteuerung dezentraler Energieanlagen. Es gilt, diese verschiedenen, unabhängig voneinander arbeitenden Einheiten zu einer nach außen hin gemeinsam wirkenden Einheit zusammenzufassen. Dies hat den Vorteil, dass damit der schwankende Energiebeitrag der einzelnen Anlagen zur Deckung des Gesamtbedarfs von anderen Anlagen innerhalb des virtuellen Kraftwerks ausgeglichen werden kann. Hierdurch kann eine kontinuierliche Deckung des Bedarfs erreicht werden. Gleichzeitig können Spitzenlasten reduziert und der Einkauf teurer Regelenergie minimiert werden.

4 4 Das Virtuelle Kraftwerk bietet außerdem einen Lösungsansatz für die wetterbedingt schwankende Einspeisung von Strom aus den regenerativen Quellen Wind und Sonne. Durch geschickte Steuerung der Anlagen in Verbindung mit einem Wärmespeicher kann flexibel auf den Strombedarf im Netz reagiert werden. Die Speicherung von Wärme ist einfach und kostengünstig möglich, Stromspeicherung dagegen ist aufwändig und teuer. Projekt des Umweltministeriums Im Auftrag des Mainzer Umweltministeriums entwickelt die Transferstelle Bingen (TSB) seit Mitte 2004 die technischen Grundlagen zur Realisierung eines virtuellen Kraftwerks. Nach einer erfolgreichen Pilotphase mit Energieanlagen an der Fachhochschule Bingen ist nun ein Stand erreicht, der einen Einsatz im Feldtest ermöglicht. Die TSB hat eine geeignete Kommunikationsbasis zwischen dem zentralen Steuerrechner und den verteilten Anlagen gebaut und mit Anlagen an der Fachhochschule Bingen getestet. Diese Steuerung in Verbindung mit einem zentralen Steuercomputer sind die zentralen Element eines Virtuellen Kraftwerks. Hiermit kann flexibel auf Änderungen beim Strombedarf und in der Stromerzeugung reagiert werden. Mit den Pfalzwerken und den Stadtwerken Bad Kreuznach konnten zwei engagierte Partner aus Rheinland-Pfalz gewonnen werden, die im Zusammenwirken mit der TSB virtuelle Kraftwerke realisieren werden. Aus diesen Pilotanlagen erwarten wir Erkenntnisse für einen breiten Einsatz dieser Technologie und damit verbunden eine deutliche Einsparung von CO 2 -Emissionen. Klimaschutz Neben der Nutzung regenerativer Energien stellt auch die effektive Ausnutzung fossiler Brennstoffe einen Beitrag zum Klimaschutz dar.

5 5 Kleine dezentrale Kraft-Wärmekopplungsanlagen nutzen den Brennstoff ähnlich effektiv wie eine moderne Heizungsanlage. Bei Betrachtung der Gesamtenergiebilanz (Strom + Wärme) reduzieren sie jedoch den Primärenergieeinsatz in Großkraftwerken, da dort weniger Strom produziert werden muss. Selbst beim Einsatz fossiler Brennstoffe durch hocheffiziente dezentrale KWK-Anlagen können rund 30 Prozent CO 2 eingespart werden, bei der Nutzung regenerativer Energien oder einer Brennstoffzelle kann die Einsparung noch deutlich höher liegen. Kontaktadressen: Transferstelle Bingen, Prof. Dr. Ralf Simon, Berlinerstraße 109, Bingen, Telefon: 06721/ , Telefax: 06721/ ; Mail: simon@tsb-energie.de Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz, Dr. Arnold Heerd, Kaiser- Friedrich-Str. 1, Mainz, Telefon: 06131/ , Telefax: 06131/ , Mail: Arnold.Heerd@muf.rlp.de