Fokus und Zielsetzung

Lokale und regionale Energiesysteme werden voraussichtlich wichtige Partner für Verteilnetzbetreiber sein und einen bedeutenden Beitrag zur Stabilität des Energiesystems leisten. Bisher gibt es keine Steuerungsstrategien für Energie Gemeinschaften, um verteilte Energiequellen zu verwalten, die lokale Effizienz zu optimieren, Flexibilitäten in einer zunehmend digitalen Welt zu bündeln, zu orchestrieren und zu steuern, und diese Flexibilität auf den Gas- und Strommärkten anzubieten.

Motivation und Herausforderungen

Moderne Trends wie der massive Ausbau erneuerbarer Energien und die Integration neuer Verbrauchertypen wie Elektrofahrzeuge und Rechenzentren stellen bestehende Stromverteilungssysteme vor Herausforderungen. Neue Akteure wie Aggregatoren sind daran interessiert, die Nutzung des Netzes zu maximieren, nicht jedoch die Optimierung oder Balance, wie es bei Infrastrukturen der Fall ist. Daher sind neuartige Optimierungsstrategien für gut integrierte und effiziente intelligente Energiesysteme erforderlich. Gemeinsam mit Interessensvertretern, die kurz davor stehen, zu regionalen lokalen Energiegemeinschaften zu werden, möchten wir einen skalierbaren, vielseitigen und mehrstufigen Ansatz entwickeln. Die Entwicklung integrierter lokaler und regionaler Energiesysteme soll unterstützt werden und die effiziente Bereitstellung, Nutzung und Nutzung hoher Anteile erneuerbarer Energien ermöglichen.

Herausforderungen in der Integration

Obwohl Stromspitzen in lokalen Verteilungsnetzen abgefangen werden können, führt die unvorhersehbare Natur erneuerbarer Energiequellen, stark schwankende Verarbeitungsnachfrage in Rechenzentren, ungenutzte Effizienz von Gas, Strom und Bioenergie in Betriebsgebäuden sowie mobile Elektrofahrzeuge zu unbekannten zeitlichen und räumlichen Korrelationen. Aufbauend auf vorhandenem Wissen aus nationalen und regionalen Projekten möchten wir das Potenzial von Aggregationsdiensten für Erzeugung, Verbrauch, Nachfragesteuerung und Energiespeicherung in einem paneuropäischen Kontext untersuchen, einschließlich Rechenzentren, privater und industrieller Nutzer.

Entwicklung von Dienstleistungskonzepten

Gemeinsam mit Stakeholdern in NGOs, der Industrie und ESCOs wollen wir neue Dienstleistungskonzepte für lokale und regionale Energiegemeinschaften schaffen, um ihren Energieüberschuss und ihre Bedürfnisse auszutauschen. Die Dienste sollen die lokale Effizienz im Vergleich zu anderen Regionen berücksichtigen, lokale Optimierungen unter Berücksichtigung höherer Ziele der Widerstandsfähigkeit und Versorgungssicherheit ermöglichen und bislang ungenutzte Flexibilitäten orchestrieren oder bündeln, um ihre potenzielle Übernahme durch Marktteilnehmer zu erleichtern.

Innovative Technologien und Ergebnisse

Die Nutzung bestehender Verbrauchsmodelle, die Anwendung neuartiger KI-Strategien zur Optimierung der lokalen Effizienz mit dem Ziel, Flexibilität durch Vorhersage zu erhöhen, sowie die aktive Beteiligung von Prosumern in einem zellularen, paneuropäischen Ansatz sind Schlüsseltechnologien. Darüber hinaus werden wir die Lastprofile neuer Akteure (wie Elektrofahrzeuge und Rechenzentren) korrelieren, um KI-basierte Algorithmen zur optimalen Platzierung dieser Lasten in geografischen und zeitlichen Begriffen zu entwickeln.

Praktische Umsetzung und Ausblick

Basierend auf realen Daten aus verschiedenen Smart Energy System-Pilotprojekten in Europa (z. B. Österreich, Schweden, Schweiz und Irland) und unter Anwendung von KI-Strategien werden wir regionale Unterschiede untersuchen und Optimierungspunkte hinsichtlich neuer Lasttypen sowie Stakeholder-Bedürfnissen finden.

Kooperation und Finanzierung

Das Ergebnis des Projekts wird ein Empfehlungssystem-Framework sein, das eine mehrstufige (lokale vs. regionale) Optimierung mit Blick auf Lastcharakteristika und spezifische Anforderungen ermöglicht. Das Projekt wurde im Rahmen des ERA-Net SES 2018 Projekts RegSys finanziert und erhielt Mittel aus dem Europäischen Horizont-2020-Forschungs- und Innovationsprogramm unter der Fördervereinbarung Nr. 775970.