Die Kombination von Solaranlagen oder Windparks mit Batteriespeichersystemen an einem gemeinsamen Netzanschluss verspricht eine effizientere und widerstandsfähigere Energieversorgung. Doch die operative Realität dieser sogenannten Co-Location-Projekte ist komplex. Es geht nicht darum, die Komplexität zu beseitigen, sondern sie intelligent zu managen, um das volle Potenzial erneuerbarer Energien auszuschöpfen.
Wichtige Erkenntnisse
- Co-Location-Projekte mit erneuerbaren Energien und Batterien sind entscheidend für die Netzstabilität.
- Echtzeitdaten und Systemintegration sind unerlässlich für den wirtschaftlichen Erfolg.
- Prognosen allein reichen nicht aus; schnelle Reaktionen auf aktuelle Bedingungen sind nötig.
- Batterien können Überschussenergie speichern und so Ertragsverluste durch Kappung reduzieren.
- Technologieplattformen sind der Schlüssel zur Koordination der komplexen Systeme.
Die Komplexität der Co-Location-Projekte
Auf dem Papier erscheint die Idee einfach: Ein Batteriespeichersystem (BESS) wird neben einer Solar- oder Windfarm platziert und teilt sich den Netzanschluss. Das BESS soll die Energieabgabe glätten, überschüssige Erzeugung aufnehmen und auf Marktsignale reagieren. In der Praxis jedoch führt die gemeinsame Nutzung eines Netzanschlusses zu hochdynamischen und komplexen Abläufen. Es geht nicht mehr nur um die Erzeugung oder Speicherung von Strom. Es ist ein ständiges Gleichgewicht zwischen Prognosen, tatsächlichen Gegebenheiten vor Ort und den Anforderungen des Marktes sowie des Netzes.
Echtzeitdaten und eine nahtlose Systemintegration sind hierbei keine optionalen Extras mehr, sondern entscheidend dafür, ob ein Projekt tatsächlich erfolgreich ist. Daniel Moore-Oats, Produktdirektor bei Arenko, betont, dass diese Herausforderungen zwar am Beispiel Großbritanniens illustriert werden, ihre Erkenntnisse aber global relevant sind.
Faktencheck
- Die meisten Erneuerbare-Energien-Anlagen verlassen sich stark auf Day-Ahead-Prognosen.
- Prognosen sind jedoch nie perfekt und weichen oft von der Realität ab.
- Bei Einzelanlagen lassen sich diese Abweichungen noch gut handhaben.
- Bei Co-Location-Projekten haben Abweichungen direkte Auswirkungen auf die Effizienz beider Anlagen.
Formel 1 als Analogie: Echtzeit-Anpassungen sind entscheidend
Die Funktionsweise von Co-Location-Anlagen lässt sich gut mit einem Formel-1-Rennen vergleichen. Ein Team setzt zwei Autos ein, jedes mit eigener Strategie, aber beide arbeiten auf ein gemeinsames Teamergebnis hin. Die Strategie vor dem Rennen ähnelt der Day-Ahead-Prognose. Doch Rennen werden nicht am Start gewonnen, sondern in der Boxengasse.
„Rennen werden nicht am Start gewonnen. Sie werden in der Boxengasse gewonnen, wo Teams ständig auf Live-Daten reagieren, die Strategie anpassen und beide Autos in Echtzeit koordinieren – besonders wenn sich die Bedingungen plötzlich ändern.“
Ähnlich verhält es sich mit Solar- und Batteriespeichersystemen. Beide sind unterschiedliche Anlagen mit eigenen Fähigkeiten und Einschränkungen. Der Day-Ahead-Plan gibt den Rahmen vor, doch die Geschwindigkeit und Qualität der untertägigen Anpassungen sowie die Echtzeit-Koordination bestimmen die Gesamtleistung. Wenn sich die Bedingungen ändern, ist die Fähigkeit, die Aktivitäten beider Anlagen zu sehen und darauf zu reagieren, entscheidend, um Werte zu sichern oder Verluste zu vermeiden.
Herausforderungen in der Echtzeit-Koordination
Selbst mit besseren untertägigen Prognosen ist das Problem nicht vollständig gelöst, da sich die reale Welt auch nach der sogenannten „Gate Closure“ weiterentwickelt. Die entscheidende Frage ist: Wie reagieren Systeme in Echtzeit? Sobald Händler und Anlagenbetreiber in den Echtzeitbetrieb übergehen, werden die Dinge unmittelbarer. Prognosen laufen im Hintergrund, doch im Vordergrund steht das tatsächliche Verhalten der Anlage. Wenn die Solar- oder Windleistung unerwartet ansteigt und Anlagen einen gemeinsamen Netzanschluss nutzen, haben diese Änderungen direkte Konsequenzen. Die Vor-Ort-Steuerungssysteme überwachen dies ständig.
Steigt die Erzeugung plötzlich an und droht, den Netzanschluss zu überlasten, muss die Leistung gedrosselt werden. Oft bedeutet dies, dass die Batterie automatisch ihre Abgabe reduziert. Wenn eine Batterie gedrosselt wurde, weil die Solaranlage mehr als erwartet erzeugt, ist ihre Exportfähigkeit eingeschränkt. Wird diese Information nicht kommuniziert, könnte der Systembetreiber weiterhin davon ausgehen, dass Kapazität verfügbar ist, und versuchen, diese abzurufen. Im besten Fall führt dies zu Ineffizienz und Strafen für den Anlagenbetreiber; im schlimmsten Fall können Systembetreiber das Netz nicht steuern, wenn es am dringendsten nötig ist.
Hintergrund: Überbau und Clipping
Die meisten heutigen Solaranlagen sind nicht exakt auf ihren Netzanschluss ausgelegt. Stattdessen werden sie absichtlich überbaut, um die Leistung in den Randzeiten – morgens und abends – zu maximieren. Dies kann jedoch dazu führen, dass die Netzkapazitätsgrenze zu Spitzenzeiten erreicht und die Erzeugung beschnitten (Clipping) wird. Bei einer eigenständigen Solaranlage geht diese überschüssige Energie einfach verloren, obwohl sie physikalisch erzeugt wurde.
Wertschöpfung durch Co-Location: Vermeidung von Clipping
Co-Location verändert diese Dynamik grundlegend. Wenn das Clipping auftritt, beginnt die Batterie, die überschüssige Erzeugung aufzunehmen. Anstatt gedrosselt zu werden, wird die überschüssige Energie in den Speicher umgeleitet. Dies ist keine rein theoretische Verschiebung; es hängt davon ab, genau zu identifizieren, wann Clipping wahrscheinlich ist, und die Anlagenaktivität innerhalb der Netzcode-Beschränkungen im Voraus darauf abzustimmen.
Durch die Aufnahme von Energie schafft die Batterie effektiv einen Puffer am Netzanschluss. Dies entlastet die Exportbeschränkung und ermöglicht es, dass mehr Solarstrom ohne Clipping ins Netz gelangt. Die Batterie fängt also nicht nur überschüssige Energie auf, sondern gestaltet das Betriebsprofil der Anlage aktiv um. Die Energie, die zuvor verloren gegangen wäre, wird nun erfasst, gespeichert und schließlich exportiert, wenn am Netzanschluss Kapazität verfügbar ist. Was einst strukturelle Ineffizienz war, wird zu zusätzlichem Wert.
Zahlen und Fakten
- In einem Beispiel kam es in nur einem Monat 46 Mal zu Clipping-Ereignissen.
- Die Integration einer Batterie kann diese Verluste erheblich reduzieren.
- Die Batterie schützt so den Ertrag, der sonst verloren ginge.
Die Rolle von Technologieplattformen
Die Realität ist, dass Co-Location-Projekte, die einen Netzanschluss teilen, extrem komplex zu betreiben sind, um den maximalen Wert zu erzielen. Diese Komplexität wird nicht verschwinden; sie wird eher zunehmen, je mehr Co-Location- und Hybridprojekte in Betrieb gehen. Die Frage ist also nicht, wie man sie beseitigt, sondern wie man sie managt. Hier spielen Technologieplattformen eine entscheidende Rolle. Ihre Aufgabe ist es weniger, das System zu vereinfachen, als es nutzbar zu machen.
Plattformen wie Arenkos Nimbus koordinieren Solaranlagen und Batterien in Echtzeit und verbinden alle verschiedenen Ebenen: Prognosen, Steuerungen, Märkte und Netzanforderungen. Diese Plattformen sind darauf ausgelegt, Daten aus mehreren Quellen aufzunehmen, in Echtzeit zu verarbeiten und in Optimierungs- und Steuerungsentscheidungen einzuspeisen. Die Technologie beseitigt die Komplexität nicht; stattdessen ermöglicht sie Anlagen- und Systembetreibern, mit ihr zu arbeiten, anstatt gegen sie.
Mit der zunehmenden Dezentralisierung des Energiesystems und der stärkeren Abhängigkeit von erneuerbaren Energien wird diese Art der Koordination immer wichtiger. Statt einer geringen Anzahl großer, vorhersehbarer Anlagen bewegen wir uns auf ein System zu, das aus vielen kleineren, variableren Anlagen besteht, was den Bedarf an Echtzeit-Sichtbarkeit und -Steuerung natürlich erhöht. Co-Location-Projekte sind der Kern dieser Veränderung in der Funktionsweise des Netzes, wenn auch im Kleinen. Diese Projekte nutzen die vorhandene Infrastruktur besser, reduzieren Drosselungen und bieten Netzflexibilität.
Wer in Co-Location investiert oder solche Anlagen betreibt, muss sich daher fragen: Besitzt man das „digitale Rückgrat“, um die tiefgreifenden Systemintegrationen und Automatisierungen zu liefern, die nötig sind, um auf Echtzeitdaten zu reagieren? Ohne dies ist der Geschäftserfolg eines Co-Location-Projekts gefährdet.
