Flex+ Großflächiger Einsatz von Prosumer-Flexibilität an kurzfristigen Strommärkten unter Berücksichtigung von Prosumer-Interessen
Im Projekt Flex+ werden unterschiedliche Konzepte entwickelt und im großflächigen Realbetrieb getestet, um Flexibilität von fernsteuerbaren Prosumer-Komponenten wie Wärmepumpen, Boiler, PV-Speichersysteme und E-Mobilität für ausgewählte systemdienliche Dienstleistungen, wie beispielsweise die Vermarktung an Spot- und Regelenergiemärkten sowie Minimierung der Ausgleichsenergie wirtschaftlich nutzen zu können. Dazu werden skalierbare Optimierungsalgorithmen auf Aggregator- und Prosumer-Ebene entwickelt, die, unter Berücksichtigung der Interessen des Aggregators sowie auch der Eigeninteressen der Prosumer, eine für alle Beteiligten optimale Märkteübergreifende Nutzung und Vermarktung der vorhandenen Flexibilität ermöglichen. Basierend auf diesen Ergebnissen werden Vergütungsmodelle und Tarife für Prosumer entwickelt und notwendige Prozesse bei Prosumern und Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette implementiert.
Ausgangssituation
Die Integration von Prosumern in Energiemärkte wird sowohl auf europäischer Ebene, wie beispielsweise im sogenannten Winterpaket, aber auch auf nationaler Ebene forciert, um die Prosumer aktiv ins Marktgeschehen einzubinden und mit Hilfe ihrer Flexibilität fluktuierende Erneuerbare Energien zu integrieren. Aus technischer Sicht eignen sich dazu vor allem automatisch ansteuerbare Prosumer-Komponenten wie Wärmepumpen, Elektroboiler, PV-Speichersysteme und die E-Mobilität. Befragungen in den Projekten MBS+ und EcoGrid EU haben gezeigt, dass von Seiten der Prosumer durchaus großes Interesse besteht, ihre Flexibilität extern zur Verfügung zu stellen, um damit einen Beitrag zu einer raschen und für die Gesellschaft leistbaren Energiewende zu leisten. Anders als in Österreich gibt es in Deutschland und der Schweiz bereits vereinzelt bestehende Geschäftsmodelle im Bereich privater Flexibilitäts-Vermarktung. Aufgrund der unterschiedlichen rechtlichen, regulatorischen sowie wirtschaftlichen Gegebenheiten sind diese jedoch nicht direkt auf Österreich übertragbar. Untersuchungen in den genannten Forschungsprojekten zeigen darüber hinaus, dass die Bereitschaft der Prosumer zur Mitwirkung sehr stark von bestimmten Faktoren wie z. B. der Berücksichtigung ihrer Eigeninteressen abhängt – ein Aspekt der bei bestehenden Geschäftsmodellen auch in anderen Ländern nicht oder nur unzureichend berücksichtigt wird. Im Vergleich dazu spielen finanzielle Interessen eine weniger wichtige Rolle. Um das vorhandene Potenzial unter wirtschaftlichen Aspekten zu erschließen, müssen die Bedürfnisse der Prosumer daher entsprechend berücksichtigt werden.
© Sonnenplatz Großschönau
Projektverlauf
Im Projekt werden skalierbare Optimierungsalgorithmen auf Aggregator- und Prosumer-Ebene entwickelt, die nicht nur die Interessen des Aggregators, sondern auch die Bedürfnisse/ Eigeninteressen der Prosumer berücksichtigen und unter dieser Prämisse eine für alle Beteiligten optimale Märkteübergreifende Nutzung und Vermarktung der vorhandenen Flexibilität in privaten Haushalten ermöglichen. Diese werden anschließend für ausgewählte Märkte, wie beispielsweise Spot und Regelenergiemärkte, sowie zur Minimierung der Ausgleichsenergie, im großflächigen Realbetrieb getestet und evaluiert. Während bestehende Geschäftsmodelle jeweils nur für eine einzelne Komponente/Technologie verfügbar sind, zielt Flex+ darauf ab, die Flexibilität verschiedener Komponenten in einem Haushalt wie z.B. Wärmepumpen, Elektroboiler, Batteriespeicher und E-Mobilität zu nutzen und diese Märkte-übergreifend für verschiedene ausgewählte (System-)Dienstleistungen nutzbar zu machen. Als Schnittstelle zum Markt wird eine Plattform (Flex+ Plattform) entwickelt, die die Koordination zwischen den Prosumern und den Lieferanten übernimmt und für Vermarktung, Planung und Vorhersage, Aggregation sowie den bedarfsgerechten Abruf der Prosumer-Flexibilitäten zuständig ist. Prosumer haben dabei über ein im Projekt gemeinsam mit den zukünftigen NutzerInnen entwickeltes User-Interface die Möglichkeit, ihre individuellen Eigeninteressen zu spezifizieren und damit die mögliche Flexibilitäts-Vermarktung zu beeinflussen. Da es keine bestehenden Lösungen für eine solche Plattform sowie für die zur Berücksichtigung der Eigeninteressen erforderliche dynamische Interaktion zwischen Flex+ Plattform und Prosumer gibt, werden im Projekt entsprechende Konzepte entwickelt, umgesetzt und getestet. Weitere Ziele im Projekt sind die Entwicklung geeigneter Verfahren zur Prognose der nutzbaren Flexibilität privater Haushalte sowie die Berücksichtigung möglicher Auswirkungen auf das Stromnetz. Um eine hohe Akzeptanz der entwickelten Lösungen sicher zu stellen, werden NutzerInnen mittels Co-Creation über den gesamten Projektverlauf in das Projekt eingebunden. Basierend auf den Ergebnissen des Realbetriebs werden Vergütungsmodelle und Tarife für Prosumer entwickelt und notwendige Prozesse bei Prosumern und Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette implementiert.
"Das spannende am Projekt Flex+ ist, dass wir alle Stakeholder für die Flexibilitätsnutzung als Partner dabei haben - von den Komponentenherstellern, über die Entwickler von Energiemanagementsystem und Flexibilitäts-Plattform, bis hin zu den Energielieferanten und Aggregatoren. Gemeinsam mit den beteiligten Forschungspartnern haben wir so die ideale Ausgangslage, um die Vermarktung von Prosumer-Flexibilitäten in Österreich voranzutreiben."
– Johanna Spreitzhofer –
Ergebnisse
Folgende Ergebnisse konnten im bisherigen Projektverlauf erzielt werden:
• Es wurden verschiedene Geschäfts- und Preismodelle für die EndkundInnen entwickelt und detailliert analysiert.
• Die Eigeninteressen der Prosumer wurden mittels Literaturrecherche, Workshops und in einer Online-Befragung erhoben.
• Für jeden der Komponenten-Pools sowie für das Energiemanagementsystem wurde ein User Interface designt und durch NutzerInnentests evaluiert.
• Es wurden techno-ökonomische Optimierungsmodelle für alle Komponenten-Pools erarbeitet. Dabei lag der Fokus sowohl auf der Implementierung der definierten Use Cases als auch auf der detaillieren Abbildung der technischen Besonderheiten der Komponenten.
• Die Prozesse und Schnittstellen zur Flex+ Plattform wurden entwickelt und bereits teilweise implementiert.
• Die Labortests mit allen 4 Technologien konnten erfolgreich abgeschlossen werden.
• Alle Komponenten sind im Referenzgebäude eingebaut und können angesteuert werden. Derzeit laufen erste Tests der definierten Use Cases.
• Bisher gibt es die Zusage für 22 Boiler, 10 Batterien, 20 Wärmepumpen und 38 E-Auto-Ladesäulen, die bei der Demonstration teilnehmen.
Präsentationen und Publikationen aus dem Projekt werden laufend auf der Projekthomepage ergänzt: www.flexplus.at
Downloads
Steckbrief
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Projektnummer864996
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Koordinator
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ProjektleitungJohanna Spreitzhofer, johanna.spreitzhofer@ait.ac.at
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PartnerIDM-Energiesysteme GmbH
Fronius International GmbH
World-Direct eBusiness solutions GmbH
aWATTar GmbH
TIWAG-Tiroler Wasserkraft AG
TU Wien – Institut für Energiesystem und elektrische Antriebe
Sonnenplatz Großschönau GmbH
Software Competence Center Hagenberg GmbH
Austria Email AG
WEB Windenergie AG
neoom group gmbh
ms.GIS Informationssysteme G.m.b.H.
Energie AG Oberösterreich
Fachhochschule Technikum Wien
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SchlagwörterFlexibilität, kurzfristige Strommärkte, Pooling, Prosumer
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FörderprogrammEnergieforschungsprogramm
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Dauer05.2018 - 04.2021
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Budget4.032.579 €