Einbindung von ZuhauseKraftwerken in Smart Grids - LBD ...

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LichtBlick Einbindung von ZHKW in Smart Grids angeschlossenen Verbraucher lokal durch den Einsatz von ZHKW teilweise gedeckt wird. Abbildung 4: resultierende Lastspitze bei zu langem ZHKW-Einsatz Die Abbildungen 4 und 5 zeigen den Effekt der Prognoseunsicherheit der Lastspitze hinsichtlich der relevanten Einsatzstunden. In Abbildung 4 wurde eine breitere Lastspitze prognostiziert als tatsächlich eingetreten ist. Der Abruf der ZHKW ist somit länger als notwendig. Das zeigt sich daran, dass die drei entstehenden neuen Lastspitzen nicht gleich hoch sind. Es wird zwar der beabsichtigte Beitrag zur Lastkappung erreicht, das ZHKW wird dafür aber länger als notwendig eingesetzt. Das Resultat der Lastkappung ist daher nicht optimal. Das Überschätzen der Lastspitzendauer kann dazu führen, dass mehr ZHKW in einer Kaskade eingesetzt werden als eigentlich notwendig. Abbildung 5: Resultierende Lastkurve bei zu kurzem ZHKW-Einsatz Abbildung 5 zeigt die Auswirkungen einer zu kurz prognostizierten Lastspitze mit einem resultierenden zu kurzen Einsatz. In diesem Fall wird nicht die gesamte Höhe der Lastspitze gekappt. Die notwendige Einsatzdauer könnte in •LBD-Beratungsgesellschaft mbH März 2012 • 14/36
LichtBlick Einbindung von ZHKW in Smart Grids jedem Fall durch eine Kaskade aus mehreren nacheinander einsetzenden ZHKW erreicht werden. Der wesentliche Treiber für die Möglichkeit, mit ZHKW Lastspitzen zu kappen, ist die Verfügbarkeit der Anlagen in Spitzenlaststunden. Aufgrund der gekoppelten Erzeugung ist dies auch maßgeblich vom Wärmebedarf an den jeweiligen Tagen abhängig. Wenn kein Wärmebedarf besteht, kann die Anlage auch nicht betrieben werden. Da der Wärmebedarf und die Lastspitzen im Stromnetz nicht zeitgleich auftreten müssen, wird eine Möglichkeit zur Entkopplung der Strom- und Wärmeerzeugung benötigt. Dies geschieht mit Hilfe eines Wärmespeichers. Aus diesen Gründen erfolgen die Analysen in drei Schritten: • Analyse der Lastspitzenlänge anhand von Standardlastprofilen, • Analyse der Betriebsstunden des ZHKW auf Grundlage des täglichen Wärmebedarfs, • Analyse, ob Entkopplung von Strom- und Wärmeproduktion ausreicht, • Abschätzung der effektiv nutzbaren Betriebsstunden unter Berücksichtigung der verfügbaren Entkopplung. Analyse der Lastspitzenlänge Als Verbrauchslastkurve werden exemplarisch Standardlastprofile für Haushaltskunden (H0) bzw. für Gewerbekunden (G0) verwendet. Für diese Profile wird die Dauer der Lastspitzen ermittelt. Dies geschieht in Abhängigkeit von unterschiedlichen Kappungswerten. Es werden Kappungswerte von 2,5% bis 25% der Jahreshöchstlast untersucht. Je höher die beabsichtigte Kappung der Jahreshöchstlast ausfällt, umso länger ist die Lastspitze und umso geringer die Wahrscheinlichkeit, dass ein einzelnes ZHKW während der gesamten Lastspitzenlänge betrieben werden kann. Die Ermittlung der zur Kappung benötigten ZHKW-Kaskadenlänge erfolgt anhand der täglichen Lastspitzendauer. Da die Kappung jederzeit gewährleistet sein muss, wird für die Analyse die maximale Lastspitzenlänge eines jeden Monats verwendet. Die nominale Höhe der Lastspitze wird nicht gesondert untersucht. Diese Lastspitzenlänge definiert, wie viele nacheinander einsetzende ZHKW in einer Kaskade benötigt werden, um die Leistung eines ZHKW für die gesamte Dauer der Lastspitze bereitzustellen. Nachfolgend wird jeweils für das H0- und das G0-Profil die maximale Länge einer Lastspitze unterteilt nach Monaten in einer Matrix dargestellt. In Monaten ohne Wert wird die Kappungsgrenze nicht überschritten. Die Tabelle zeigt wie •LBD-Beratungsgesellschaft mbH März 2012 • 15/36
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