PG&E wird die virtuelle Kraftwerkstechnologie von Tesla und Sonnen testen

PG&E wird diesen Sommer zwei Arten virtueller Kraftwerkstechnologie testen, um herauszufinden, welche sich am besten zur Unterstützung des Versorgungsnetzes eignet.

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Was ist ein virtuelles Kraftwerk? Dabei handelt es sich um eine Ansammlung von hinter dem Zähler liegenden Speicherbatterien, die miteinander verbunden sind, sodass sie bei Bedarf Strom ins Netz einspeisen können. Dabei handelt es sich in der Regel um Privatbatterien wie die Tesla Powerwall, es kann sich aber auch um jede Batteriesammlung in Haushalten, Unternehmen oder sogar in Elektrofahrzeugen handeln.

Warum sollte jemand ein virtuelles Kraftwerk erschaffen wollen? Weil Batteriespeicher im Netzmaßstab teuer sind. Wenn es eine Möglichkeit gäbe, Wohnspeicherbatterien multitaskingfähig zu machen, indem sie ein Haus oder ein kleines Unternehmen mit Notstrom versorgen und das Stromnetz bei Bedarf mit Strom versorgen, wäre das eine schöne Sache. Das spart Energieversorgern Geld und zahlt den Besitzern dieser Batterien auch Geld, wenn sie ihre Batterien für den Netzbetrieb nutzen lassen. Es ist die sprichwörtliche Win-Win-Situation, in der alle glücklich sind.

In diesem Sommer wird Pacific Gas & Electric, das größte Versorgungsunternehmen in Nordkalifornien, Tests an zwei verschiedenen virtuellen Kraftwerken durchführen – eines mit Tesla Powerwall-Batterien und eines mit von Sunrun bereitgestellten Privatbatterien. Was ist der Unterschied? Laut Canary Media hat PG&E Kunden mit Tesla Powerwall-Hausbatterien bezahlt, um bei Netzausfällen Strom ins Netz einzuspeisen. „Das ähnelt eher einem Spitzenkraftwerk“, sagt John Hernandez, der Demand-Response-Manager des Energieversorgers.

Im Gegensatz dazu wird das Experiment mit den Sunrun-Batterien Kunden auch dafür bezahlen, an heißen Sommerabenden Strom zu entladen. Doch anstatt nur bei Netznotfällen angezapft zu werden und für die Reaktion bezahlt zu werden, erhalten sie im Voraus eine Pauschalgebühr als Gegenleistung dafür, dass ihre Batterien so programmiert werden, dass sie in den Monaten August, September und Oktober täglich von 19 bis 21 Uhr Strom entladen. Das ähnelt eher dem Grundlaststrom, der von Kohle- und Atomkraftwerken geliefert wird, sagt Hernandez.

Da kalifornische Haushalte und Unternehmen Solarsysteme auf Dächern hinzufügen, die einen Batteriespeicher hinter dem Zähler enthalten, wird das Verständnis der Vor- und Nachteile beider Systeme PG&E dabei helfen, zu entscheiden, welche Arten von virtuellen Kraftwerken sich am besten für den Ausgleich des Stromnetzes des Staates eignen, wenn es angespannt ist durch hohe Nachfrage – typischerweise in den Sommermonaten. „Wie muss ein VPP künftig aussehen?“ fragt Hernandez. Er glaubt, dass die Modelle Tesla und Sunrun „ein guter Anfang für die Definition der Buchstützen“ sind.

Das virtuelle Kraftwerksprogramm von Tesla ist auf mehr als 4.500 Kunden angewachsen. Insgesamt kann es bis zu 33 MW Strom liefern, um einen Netznotfall zu decken, wie es am Abend des 6. September letzten Jahres geschah, als der staatliche Netzbetreiber CAISO durch die freiwillige Reduzierung seines Strombedarfs und die freiwillige Reduzierung seiner Stromnachfrage vor der Anordnung fortlaufender Stromausfälle bewahrt wurde indem Sie den zusätzlichen Strom nutzen, der in all diesen Powerwall-Heimbatterien verfügbar ist

Der Ansatz des Sunrun-Pilotprojekts wird als „permanente Lastverschiebung“ bezeichnet. Anstatt nur Netznotfälle zu bewältigen, stehen jederzeit Ressourcen zur Verfügung, um eine stabile Stromquelle bereitzustellen, die Netzausfälle weniger wahrscheinlich macht. Das PG&E-Projekt sieht vor, dass Sunrun 30 Megawatt Kapazität von bis zu 7.500 neuen und bestehenden Solar-plus-Batterie-Kunden im gesamten Versorgungsgebiet des Energieversorgers liefert. Jeder Teilnehmer erhält eine Vorauszahlung von 750 US-Dollar und einen kostenlosen intelligenten Thermostat als Gegenleistung dafür, dass seine Batterien ihren Anteil an dieser 30-Megawatt-Verpflichtung entladen können.

Für Sunrun ist das vertrautes Terrain. In den letzten Jahren hat das Unternehmen VPPs in Neuengland, New York, Hawaii, Arizona und an mehreren Standorten in Kalifornien eingeführt. Viele von ihnen waren eher auf tägliche, vorgeplante Energieeinspritzungen als auf Notfallmaßnahmen ausgelegt.

Laut Canary Media könnte es eine der kostengünstigsten Möglichkeiten für Kalifornien sein, viele Haushalte und Unternehmen dazu zu bringen, sich an Netzausgleichsprogrammen zu beteiligen, um seine Ziele in den Bereichen saubere Energie und Netzzuverlässigkeit zu erreichen. Untersuchungen des Lawrence Berkeley National Laboratory haben ergeben, dass intelligente Investitionen in Technologien und Effizienz auf der Kundenseite des Zählers den Energieverbrauch während der Spitzenzeiten im Sommerabend im Bundesstaat so weit reduzieren könnten, dass Batterien und andere Ressourcen im Versorgungsmaßstab im Wert von mehreren Milliarden Dollar nicht mehr benötigt werden.

Die Herausforderung besteht darin, ein Modell zu entwickeln, das sowohl Kunden als auch Versorgungsunternehmen das bietet, was sie benötigen. Versorgungsunternehmen benötigen eine konsistente und zuverlässige Netzunterstützung. Kunden brauchen ihre Batterien, um das zu tun, wofür sie sie gekauft haben. Diese beiden Ziele können manchmal miteinander kollidieren. Sunrun hat den Kunden, die sich für sein PG&E-Projekt anmelden, versprochen, dass sie aufgrund der täglichen abendlichen Batterieentladungen nicht ohne ausreichende Batterieleistung zur Bewältigung von Netzausfällen zurückbleiben werden, sagt Scott Peattie, Direktor für Geschäftsentwicklung bei Sunrun. Er verspricht außerdem, dass die Teilnahme am Programm ihre Fähigkeit, Strom an den Energieversorger zu verkaufen, nicht beeinträchtigen wird, wenn sie damit Geld verdienen können.

Energieversorger haben Bedenken, sich täglich auf Tausende von kundeneigenen Batterien zu verlassen, um das Netz zu unterstützen. Sie wollen den Beweis sehen, dass ein virtuelles Kraftwerk zuverlässig ist, bevor sie VPPs in größerem Maßstab einsetzen. „Mittendrin liegt das Kundenverhalten“, sagt Peattie. ​„Je mehr wir den Grundstein für diesen wiederholten Beitrag von 19 bis 21 Uhr legen, desto besser können wir erkennen, wie Kunden dies umsetzen können.“

Ted Burhans, Direktor für verteilte Energieressourcentechnologie bei der Smart Electric Power Alliance, erklärte gegenüber Canary Media, dass VPPs vor allem Zuverlässigkeit nachweisen müssen, damit Energieversorger ihre Nutzung ausweiten können. „Für einen Energieversorger ist es leicht, zu seinem Spitzenkraftwerk zu gehen und zu sagen: Gib mir 100 Megawatt in einer halben Stunde. Dieses Vertrauen aufzugeben, ist der Grund, warum Energieversorger Angst bekommen.“

Das gelte insbesondere für Programme, bei denen Batterien nicht mehr nur als eine von mehreren Ressourcen behandelt würden, die auf Bedarfsanforderungen in Notfällen reagieren könnten, sondern auf etwas, auf das sich Versorgungsunternehmen und Netzbetreiber im Rahmen ihrer Kernzuverlässigkeitspläne verlassen, sagte er. „Es gibt immer Bedenken, wenn man anfängt, daraus festen Strom zu machen. Aus Sicht des Netzbetreibers müssen Sie mir diese 30 Megawatt geben, denn darauf sind wir angewiesen.“

Der Plan von PG&E, zu analysieren, wie Häuser, die mit Solarenergie und Batterien ausgestattet sind, in der realen Welt funktionieren, sei ein entscheidender Schritt in diesem vertrauensbildenden Prozess, sagte er. ​„Es wird von großem Wert sein, die Eigenschaften von Solar-plus-Speicher in einem Haus in Kalifornien im Spätsommer zu verstehen.“ Peattie betonte, dass Sunrun zuversichtlich sei, zwischen 19 und 21 Uhr die gesamten 30 Megawatt Leistung von angemeldeten Kunden liefern zu können. „PG&E betrachtet dies als eine Art Experiment“, sagte er. ​„Könnte es mit PG&E zu etwas Größerem werden? Sicher.“

Sunrun hat sich mit Lunar Energy zusammengetan, einem gut finanzierten Startup aus dem Silicon Valley, das die Software für die Verwaltung des PG&E-Tests bereitstellt. Das Unternehmen verfügt über umfangreiche Erfahrung aus der Verwaltung von Zehntausenden hinter dem Messgerät befindlichen Batterien für Kunden auf der ganzen Welt. „Lunar hilft uns, diese wichtigen Prioritäten mit unseren Kunden in Einklang zu bringen“, sagte Peattie. „Wir müssen bei unseren Sendungen tadellos vorgehen und sicherstellen, dass der Akku von niemandem zu schwach ist, um während dieses Versandfensters Notstrom zu liefern.“ Wie gut Sunrun und Lunar Energy die konkurrierenden Bedürfnisse der Kunden und des Energieversorgers in Einklang bringen, werde PG&E im Laufe des einjährigen Vertrags mit Sunrun genau untersuchen, sagte John Hernandez.

Die Technologie virtueller Kraftwerke ist sicherlich nicht auf Kalifornien beschränkt. Tesla betreibt seit mehreren Jahren ein solches in Australien, das recht erfolgreich ist. Die Skepsis der Versorgungsunternehmen ist verständlich. Seit Jahrzehnten leben sie ganz bequem mit einem System, das mehrere Stromquellen kombiniert, sodass immer dann, wenn Strombedarf besteht, dieser gedeckt werden kann. Je mehr diese Art von Systemen beweisen, dass sie zuverlässig funktionieren, desto mehr werden Versorgungsunternehmen sie als Teil ihres normalen Betriebs akzeptieren.

Eine weitere ungenutzte Batteriespeicherquelle entsteht – die Batterien aller Elektrofahrzeuge, die überall in die Nachbarschaft kommen. Wenn der Strom in diesen Batterien auf die Art und Weise genutzt werden kann, wie es heute in Wohnspeicherbatterien der Fall ist, eröffnet das völlig neue Möglichkeiten zur Dekarbonisierung des Netzes – etwas, das so schnell und kostengünstig wie möglich erfolgen muss.

Hinweis: Wir haben Sunrun um weitere Informationen gebeten und werden diesen Artikel aktualisieren, wenn wir eine Antwort erhalten.

Steve schreibt über die Schnittstelle zwischen Technologie und Nachhaltigkeit von seinem Zuhause in Florida oder wo auch immer die Macht ihn hinführen könnte. Er ist stolz darauf, „aufgewacht“ zu sein, und es ist ihm völlig egal, warum das Glas zerbrochen ist. Er glaubt leidenschaftlich an das, was Sokrates vor 3000 Jahren sagte: „Das Geheimnis des Wandels besteht darin, seine ganze Energie nicht auf den Kampf gegen das Alte, sondern auf den Aufbau des Neuen zu konzentrieren.“

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