Wirtualne elektrownie: zdecentralizowana energia, centralnie sterowana - stabilne sieci dzięki networkingowi - optymalizacja produkcji i zużycia energii elektrycznej

Technologia przyszłości: wirtualne elektrownie skutecznie łączą odnawialne źródła energii

Wirtualne elektrownie to innowacyjne systemy składające się z licznych zdecentralizowanych producentów i odbiorców energii. Jednostki te, do których należą systemy fotowoltaiczne, turbiny wiatrowe, biogazownie, elektrownie wodne i systemy magazynowania energii, są ze sobą połączone za pomocą inteligentnych technologii sterowania. Celem jest koordynacja i optymalizacja produkcji i magazynowania energii elektrycznej w celu zapewnienia stabilnego i wydajnego zasilania.

Korzyści i zalety wirtualnych elektrowni

1. Udział w rynku i elastyczność

Wirtualne elektrownie umożliwiają uczestniczącym w nich podmiotom aktywny udział w rynku energii elektrycznej. Gromadzą one wytworzoną energię i wspólnie ją sprzedają, co daje również mniejszym producentom dostęp do takich segmentów rynku, jak handel hurtowy czy bilansowanie energii. Ta elastyczność jest szczególnie cenna w przypadku integracji odnawialnych źródeł energii z siecią elektroenergetyczną.

2. Stabilizacja sieci elektroenergetycznej

Dzięki zdecentralizowanej strukturze wirtualne elektrownie mogą równoważyć lokalne wahania obciążenia i szybko reagować na wahania w sieci. Przyczynia się to do stabilizacji sieci elektroenergetycznej poprzez kompensację nadpodaży lub niedoborów energii elektrycznej.

Nadaje się do:

• Smart Grid: Sztuczna inteligencja w obszarze energii odnawialnych

3. Redukcja emisji CO2

Ponieważ wirtualne elektrownie często opierają się na odnawialnych źródłach energii, przyczyniają się do redukcji emisji CO2. Stanowią one zrównoważoną alternatywę dla konwencjonalnych elektrowni, które często wykorzystują paliwa kopalne.

Obniżanie kosztów energii elektrycznej

Wirtualne elektrownie mogą obniżyć koszty energii elektrycznej na kilka sposobów:

Dynamiczne taryfy za energię elektryczną

Dzięki dynamicznym taryfom za energię elektryczną gospodarstwa domowe mogą korzystać z niższych cen, maksymalizując zużycie energii elektrycznej w okresach niskich cen. Może to prowadzić do znacznych oszczędności.

Optymalizacja autokonsumpcji

Wirtualne elektrownie pozwalają gospodarstwom domowym optymalizować własne zużycie energii słonecznej i pobierać dodatkową energię z sieci, gdy ceny są niskie. Zmniejsza to zapotrzebowanie na drogą energię elektryczną z sieci.

Udział w rynku energii

Gospodarstwa domowe mogą generować dodatkowe dochody, uczestnicząc w rynkach energii bilansującej i śróddziennych. Wirtualne elektrownie zapewniają infrastrukturę umożliwiającą efektywne wykorzystanie tych rynków.

Wirtualne elektrownie oferują obiecujące rozwiązanie wspierające transformację energetyczną poprzez efektywną integrację odnawialnych źródeł energii przy jednoczesnym obniżeniu kosztów energii elektrycznej dla konsumentów.

Sterowanie wirtualną elektrownią

Wirtualna elektrownia jest sterowana przez centralny system sterowania, który stanowi jej technologiczne jądro. System ten koordynuje i monitoruje liczne zdecentralizowane jednostki produkujące, odbierające i magazynujące energię, zintegrowane w wirtualnej elektrowni. Specjalne algorytmy i bezpieczne połączenia danych zapewniają komunikację w czasie rzeczywistym między poszczególnymi komponentami.

Kluczowe elementy systemu sterowania:

System naprowadzania

Centralny system sterowania gromadzi i przetwarza wszystkie istotne dane z podłączonych systemów. Obejmują one informacje o aktualnym poziomie mocy wyjściowej, gotowości systemu, dostępnych pasmach mocy do bilansowania energii oraz inne parametry, takie jak poziom gazu lub magazynowanego ciepła.

Przetwarzanie danych

Dane przetwarzane są na serwerach, które wykorzystują redundantne systemy, aby zapewnić niezawodność. Infrastruktura ta umożliwia automatyczne przełączanie na systemy zapasowe w przypadku awarii.

Algorytmy i prognozy

Algorytmy optymalizacyjne służą do tworzenia harmonogramów pracy dla producentów energii elektrycznej. Algorytmy te uwzględniają dane rynkowe, takie jak ceny energii elektrycznej i prognozy pogody, aby umożliwić efektywny i rentowny marketing energii.

Jak działa wirtualna elektrownia

Kontrola w czasie rzeczywistym

System sterowania umożliwia elastyczne zarządzanie produkcją i zużyciem energii elektrycznej. W razie potrzeby może szybko reagować na wahania napięcia w sieci, zwiększając lub zmniejszając moc elektrowni lub wykorzystując magazyny energii.

Integracja i marketing

Łącząc moc wielu małych jednostek, wirtualne elektrownie mogą uczestniczyć w bilansującym rynku energii i zyskownie sprzedawać swoją elastyczność. Jest to szczególnie ważne dla integracji odnawialnych źródeł energii z rynkiem energii.

Ogólnie rzecz biorąc, inteligentne sterowanie wirtualnymi elektrowniami oferuje efektywny sposób integracji odnawialnych źródeł energii z siecią elektroenergetyczną, a jednocześnie pozwala elastycznie reagować na zmiany rynkowe. Przyczynia się to do stabilizacji sieci elektroenergetycznej i wspiera transformację energetyczną poprzez zrównoważone dostawy energii.

Osoby prywatne mogą uczestniczyć w wirtualnych elektrowniach.

Osoby prywatne mogą uczestniczyć w wirtualnych elektrowniach, integrując w taki system własne zdecentralizowane jednostki wytwarzania i magazynowania energii, takie jak systemy fotowoltaiczne i akumulatory. Oto kluczowe kroki i aspekty uczestnictwa osób prywatnych:

1. Instalacja odpowiedniej technologii

Osoby prywatne potrzebują instalacji fotowoltaicznej lub innych odnawialnych źródeł energii, a być może także systemu magazynowania energii w celu magazynowania nadmiaru energii elektrycznej i przekazywania jej do sieci w razie potrzeby.

2. Sieć z wirtualną elektrownią

Systemy muszą być połączone w sieć z wirtualną elektrownią. Osiąga się to za pomocą inteligentnych systemów sterowania, które koordynują i optymalizują przepływ energii. Firmy takie jak Sonnen oferują takie połączenie sieciowe, łącząc systemy w wirtualną baterię o dużej skali.

3. Udział w rynku energii

Uczestnicząc w wirtualnej elektrowni, osoby prywatne mogą pośrednio uczestniczyć w rynku energii. Wirtualna elektrownia gromadzi energię od kilku małych producentów i wspólnie ją sprzedaje, co przynosi również korzyści finansowe uczestnikom.

4. Wykorzystanie inteligentnych liczników

Aby dokładnie mierzyć zużycie i dostarczanie energii, konieczne jest stosowanie inteligentnych liczników. Urządzenia te rejestrują dane energetyczne w czasie rzeczywistym i umożliwiają efektywne zarządzanie przepływami energii.

5. Zachęty finansowe

Uczestnicy wirtualnych elektrowni mogą czerpać dodatkowe zyski ze sprzedaży nadwyżek energii elektrycznej lub dostarczania energii bilansującej w celu stabilizacji sieci.

Udział w wirtualnych elektrowniach pozwala osobom prywatnym aktywnie przyczynić się do transformacji energetycznej, a także odnosić korzyści finansowe poprzez stanie się częścią większej sieci energetycznej.

Udział w wirtualnej elektrowni oferuje szereg korzyści osobom prywatnym.

1. Korzyści finansowe

• Dochody z rynku energii: Po raz pierwszy osoby prywatne mogą uczestniczyć w przychodach z aukcji energii elektrycznej, uczestnicząc w wirtualnych elektrowniach. Wcześniej było to zarezerwowane głównie dla dużych dostawców przemysłowych.
• Podział zysków: Niektórzy dostawcy, tacy jak „sonnen”, oferują swoim klientom udział w zyskach ze wspólnej sprzedaży wytworzonej energii elektrycznej. Może to generować dodatkowe dochody dla gospodarstw domowych.

2. Oszczędności

• Niższe ceny energii elektrycznej: Korzystając z energii elektrycznej w okresach niskich cen, co jest możliwe dzięki elastyczności wirtualnych elektrowni, gospodarstwa domowe mogą obniżyć swoje rachunki za energię. Dotyczy to również ładowania pojazdów elektrycznych poza godzinami szczytu.
• Większa autokonsumpcja: Integracja z wirtualną elektrownią może zoptymalizować autokonsumpcję samodzielnie wytworzonej energii elektrycznej i tym samym zmniejszyć zależność od droższej energii elektrycznej z sieci.

3. Wkład w stabilność sieci i transformację energetyczną

• Stabilizacja sieci: Zapewniając bilansowanie mocy, wirtualne elektrownie przyczyniają się do stabilizacji sieci elektroenergetycznej. Jest to szczególnie ważne w okresach wzmożonego wprowadzania energii ze źródeł odnawialnych, takich jak silne wiatry lub intensywne promieniowanie słoneczne.
• Promocja transformacji energetycznej: Stając się częścią wirtualnej elektrowni, osoby prywatne aktywnie wspierają transformację energetyczną, pomagając w efektywniejszym wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii i zastąpieniu kopalnych źródeł energii.

4. Zalety technologiczne

Inteligentne liczniki i inteligentne sterowanie: Uczestnicy często otrzymują nowoczesne technologie, takie jak inteligentne liczniki, które umożliwiają precyzyjne monitorowanie i kontrolę zużycia energii. Technologie te są często dostępne bezpłatnie lub w obniżonej cenie w ramach uczestnictwa.

Udział w wirtualnej elektrowni oferuje osobom prywatnym nie tylko zachęty finansowe, ale także możliwość aktywnego przyczynienia się do stabilizacji sieci elektroenergetycznej i promowania transformacji energetycznej.

Nadaje się do:

• Strategia zimowa dla systemów fotowoltaicznych w „ciemnych miesiącach”: potencjał optymalizacji poprzez magazynowanie energii, mikroinwertery i wymiarowanie
• Ukryte przeszkody w Niemczech: Dlaczego Twój system fotowoltaiczny musi jeszcze poczekać po instalacji