Dezentrale Flexibilitätsoptionen und ihr Beitrag zum Ausgleich der fluktuierenden Stromerzeugung Erneuerbarer Energien

Die Flexibilität der elektrischen Leistung ist eine wesentliche Eigenschaft elektrischer Energiesysteme, die zum Ausgleich absehbarer oder unvorhergesehener Schwankungen von Stromerzeugung und -verbrauch benötigt wird. Durch den steigenden Anteil Erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung entsteht somit auch ein erhöhter Bedarf an betrieblicher Flexibilität. Zeitgleich sorgt der Rückbau konventioneller Kraftwerke zu einem verminderten Flexibilitätsangebot, wodurch zukünftig die Erschließung neuer Quellen betrieblicher Flexibilität notwendig wird. Neben weiteren Technologien stellen dezentrale Flexibilitätsoptionen eine aussichtsreiche Flexibilitätsquelle dar. Im Rahmen dieser Arbeit wird zunächst gezeigt, wie sich die nutzbare Flexibilität dezentraler Technologien ermitteln lässt. Anhand eines Simulationsszenarios für das Energiesystem im Jahr 2035 kann anschließend demonstriert werden, welchen Beitrag diese zum Ausgleich einer zunehmend fluktuieren den Stromerzeugung leisten können. Der flexible Betrieb dieser Anlagen bewirkt jedoch auch eine signifikante Veränderung der Leistungsflüsse im Verteilnetz. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird daher untersucht, welche Wechselwirkungen zwischen der Nutzung von Flexibilitätsoptionen und der Belastungssituation der Verteilnetze besteht. Dabei stellt sich heraus, dass in bestimmten Netzregionen mit einer erhöhten Netzbelastung zu rechnen ist. In Folge erhöht sich entweder der zukünftige Investitionsbedarf in den deutschen Verteilnetzen oder das nutzbare Flexibilitätspotenzial muss zu Gunsten des Verteilnetzes geringfügig reduziert werden. Dennoch bieten dezentrale Flexibilitätsoptionen ein erhebliches Maß betrieblicher Flexibilität bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad.