SmartStability

Mit der wachsenden dezentralen Stromerzeugung durch Photovoltaik entwickeln sich Quartiere vom Stromverbraucher hin zum Stromproduzenten.

Die Stromspeicherung oder die Steuerung von elektrischen Lasten können in diesem Trend das Stromnetz stabilisieren. Für die Realisierung solcher «intelligenten Quartiere» sind das Potenzial an Energieflexibilität und die damit zusammenhängende kostenoptimale Dimensionierung von elektrischen Speichern wichtige Kenngrössen. In diesem Projekt wird anhand von Zukunftsszenarien aufgezeigt, welche Chancen und Risiken für „intelligente Quartiere“ in Basel bestehen.

Im Projekt SmartStability der FHNW (HABG, HT, HSW) wurde ein Simulationsmodell der dezentralen Speicherung in der thermischen Masse der Gebäude sowie in dezentralen Batteriespeichern entwickelt. Das Modell bildet das dynamische Verhalten von Gebäuden inklusive Warmwasserspeicher, Wärmepumpe zur Erzeugung von Heizwärme sowie dezentralem Batteriespeicher ab. Die Steuerung obliegt einem marktwirtschaftlichen Kapazitätshandel, an dem Gebäude auf Quartiersebene teilnehmen und verfügbare Kapazitäten zu unterschiedlichen Preisen basierend auf einem Auktions-Algorithmus anbieten. Hierbei wurde versucht, einem vorgegebenen Leistungsprofil möglichst genau zu folgen. Simulationsresultate zeigen, dass mithilfe des Kapazitätshandels zwischen Gebäuden Spitzenlasten geglättet werden können und somit ein Beitrag zur Netzstabilität geleistet werden kann.

Aufbauend hierauf soll mithilfe von anonymisierten Messdaten realer Gebäude aus einem Quartier in Basel sowie dessen Simulation der Frage nachgegangen werden, welche Flexibilität für das Stromnetz mithilfe des SmartStability-Ansatzes erreicht werden kann. Die Simulation eines Quartierspeichers soll zudem aufzeigen, welche technischen, energetischen und/oder wirtschaftlichen Vorteile die zentrale Stromspeicherung aus Sicht des Energieversorgers im Hinblick auf ein optimiertes Gesamtsystem haben kann.

Für die Bereitstellung von Messdaten wurde ein geeignetes Quartier in Basel identifiziert. In Zusammenarbeit mit dem lokalen Energieversorger wurden zudem Szenarien zu Quartierscharakteristika erarbeitet. Im Sommer 2016 werden die ersten Simulationen durchgeführt.

Das Projekt verzögerte sich. Ende 2016 konnte die Modellentwicklung abgeschlossen und Simulationsabläufe durchgeführt werden. Im Januar 2017 läuft das System produktiv, so dass erste Auswertungen Mitte März 2017 vorliegen.