CACTUS – Connect, Assist & Control: Transparenz und Systemstabilität für Smart Energy Systeme

Zum Gelingen der Energiewende müssen nicht nur möglichst alle Stromerzeugungskapazitäten auf Erneuerbare umgestellt werden. Notwendig ist auch eine Dekarbonisierung der Bereiche Verkehr und Wärme. Sobald ein hinreichend großer Teil der Stromerzeugung auf Erneuerbare umgestellt ist, gelingt dies am besten durch eine Elektrifizierung des Verkehrs und der Wärmeerzeugung.

Mit dieser nun immer schneller voranschreitenden Verlagerung der Energieströme von Kraftstoff- und Wärmenetzen auf das elektrische Stromnetz steigen die Herausforderungen insb. für Verteilnetzbetreiber, weil die neuen Verbraucher vor allem im Bereich der Niederspannung angeschlossen werden.
Derzeit werden die Niederspannungsnetze wie im “Blindflug” betrieben – ohne Echtzeitmessdaten aus dem Netz ist die einzige Antwort auf die neuen Herausforderungen ein ressourcen- und kostenaufwendiger Ausbau der Verteilnetze “bis zur letzten kWh”.

Eine Alternative zu diesem Ansatz will die Power Plus Communications AG im Projekt CACTUS entwickeln und erproben – in Form einer Lösung für Echtzeitbeobachtbarkeit im Niederspannungsnetz, welche die Basis für die weiteren Anwendungen (Prognosen, Regelung, etc.) im Gesamtprojekt bildet.

Die konkreten Ziele der PPC lauten wie folgt:

• Prototypische Entwicklung eines Echtzeitmesssystems für das Niederspannungsnetz
• Integration neu erhobener Netzzustandsdaten in geeignete Backendsysteme
• Systemintegration auf Geräteebene für Labor- und Feldtest

Projektziel

Ziel des Projekts CACTUS ist die optimierte Netzauslastung und Energienutzung im Verteilnetz, durch das Heben von Flexibilitätspotentialen am Beispiel von Ladeclustern und Quartieren. Kernelement sind Anreize in Form von (virtuellen) Preissignalen, die dezentralen automatisierten Anlagen zur Verfügung gestellt werden. Einerseits soll dadurch Strom günstiger bezogen werden, andererseits soll es am Beispiel von Ladeclustern möglich werden, höhere Anschlussleistungen ohne Netzausbau zu freizugeben. Durch gezielte Kommunikation (Connect) werden Netzbetreiber unterstützt (Assist), erstens die Zulassung von weiteren Anlagen unter Einbezug von deren Flexibilität im Netz zu prüfen und zu bestätigen und zweitens prognostizierte Netzengpässe zu visualisieren und durch geeignete (virtuelle) Preissignale aufzulösen (Control). Der Algorithmus adaptiert (virtuelle) Preissignale entsprechend, sodass mit hoher Wahrscheinlichkeit bei allen Schwankungen im Erzeugungs- und Verbrauchsverhalten die Netzgrenzen eingehalten und damit §13.2 Maßnahmen (Abschaltungen in der roten Ampelphase) vermieden werden. Dabei steht es Kundenanlagen frei auf diese (virtuellen) Preissignale zu reagieren oder nicht.

Laufzeit: 01.01.2023 bis 31.12.2025