Smart Unit Ungarn

Smart Unit - die neuen Technologien der Energiewende

Ungarn muss durch den zunehmenden Anteil erneuerbarer Energien am Energiemix und die wetterabhängige Erzeugung mit Schwankungen im Stromnetz kämpfen. Um die unregelmäßige Erzeugung von Sonnen- und Windenergie auszugleichen, hat Veolia eine originelle Lösung entwickelt: ein zentral verwaltetes Fernsteuerungssystem, das unabhängige Stromerzeugungseinheiten so betreibt, als wären sie ein und dieselbe Ressource. Veolias im Januar 2019 in Budapest in Betrieb genommenes virtuelles Kraftwerk namens „Smart Unit“ trägt somit zu einem stabilen Stromnetz im Land bei.

Da erneuerbare Energien (EE) zahlreiche Vorteile haben, sind die meisten Länder weltweit bestrebt, ihre Energieproduktion aus Sonnen-, Wind- und Wasserkraft zu steigern. Obwohl sie immer preisgünstiger, nachhaltiger und sicherer werden, haben sie einen großen Nachteil: die unregelmäßige Stromerzeugung, weil weder Sonne noch Wind ständig verfügbar sind. Man greift deshalb zunehmend auf virtuelle Kraftwerke oder VPPs (Virtual Power Plants) zurück, Systeme, die eine extrem flexible Regulierung des Stroms ermöglichen und die Produktion an Angebot und Nachfrage anpassen.

Ungarn setzt auf Solarenergie

Die ungarische Regierung hat angesichts der drohenden Energieabhängigkeit aufgrund ihrer alternden Kern- und Gaskraftwerke und einer rückläufigen Wettbewerbsfähigkeit Energiesicherheit zu einem vorrangigen Thema in der Strategie des Landes gemacht. Dem Stromnetzbetreiber MAVIR zufolge werden bis 2030 von den derzeit installierten 8 500 MW nur noch 4 887 MW in Betrieb sein. Um einen Großteil seines jährlichen Strombedarfs, etwa 40 TWh (Spitzenlast 2016) zu decken, setzt Ungarn deshalb auf Solarenergie. „Angesichts der Effizienz der bereits installierten Photovoltaikmodule will die Regierung bis 2030 eine Produktionskapazität zwischen 3 000 und 7 000 MW Solarenergie erreichen", so Ferenc Fernezelyi, Marketing- und Key Account-Manager von Veolia in Ungarn. „Ende 2019 produzierte unser Solarpark insgesamt 600 MW, eine Zahl, die Anfang März 2020 auf 800 MW anstieg und weiter steigen wird...". Diese Erfolgszahlen bieten dem Staat beste Voraussetzungen, die schwankende EE-Versorgung mit dem täglichen Strombedarf in Einklang zu bringen. Genau hier kommt die VPP zum Tragen. Es handelt sich um eine "Regelenergie"-Lösung und eine Alternative zu herkömmlichen Anlagen, die im Allgemeinen die Verbrauchsspitzen mit fossilen Brennstoffen decken.

Bei Bedarf können VPPs die Stromproduktion erhöhen oder auch reduzieren bzw. vorübergehend einstellen. Ihre Stärke: der Ausgleich von Stromerzeugung und -verbrauch durch hocheffiziente dezentrale Gasmotoren, die Erdgas verbrennen und gleichzeitig Strom und Wärme erzeugen. Der Strom wird zu Ausgleichszwecken und die Wärme zu Heizzwecken, hauptsächlich in Fernwärmenetzen, verwendet.

Virtuelle Kraftwerke

Unter diesen Voraussetzungen beschloss Veolia sowohl aus Gründen der Versorgungssicherheit als auch aus finanziellen Gründen, einen eigenen Bestand an virtuellen Kraftwerken in Ungarn zu schaffen. Als strategischer Partner der Regierung trägt Veolia zur Verbreitung innovativer Technologien und Lösungen bei und stärkt die Energieversorgungssicherheit des Landes.

"Seit dem Zweiten Weltkrieg hat Ungarn rund 100 mit Gaskesseln betriebene Fernwärmenetze geschaffen", erklärt Ferenc Fernezelyi. Veolia betreibt zwölf von ihnen und produziert Wärme in 15 Städten. „Doch nachdem die Finanzkrise Ungarn getroffen hatte, reduzierte die Regierung 2010 die Subventionen für die Kraft-Wärme-Kopplung, was zu einem Rückgang der Strom- und Heizungspreise führte und die Kraft-Wärme-Kopplung weniger rentabel machte.1 Genau das bewog uns dazu, die Smart Unit-Lösung zu entwickeln.“ 

2018 beteiligte sich Veolia zu 51% an dem virtuellen Kraftwerk CHP-EROMU Kft., Eigentümer von drei Blockheizkraftwerken mit einer Gesamtleistung von 30 MW, und machte diese Plattform zu seiner Smart Unit. Von ihr aus hat man Zugriff auf die landesweit verteilten Veolia-Kraftwerke, die Kraftwerke von Nyíregyháza und Debrecen, die Gaskraftwerke und die Kraftwerke der kleinen Gasmotorenhersteller. Die Smart Unit war für Veolia ein Sprungbrett in den nationalen regulierten Energiemarkt.

Dank dieser Übernahme, aber auch dank der Renovierung und Wiederinbetriebnahme alter Einheiten, konnte Veolia die Produktionskapazität in zwei Jahren verdoppeln und auf 100 MW steigern. Die Tätigkeit der Gruppe deckt inzwischen die gesamte Wertschöpfungskette des ungarischen Energiemarktes ab: Verkauf von Gas und Biomasse, Wärmeproduktion und Dienstleistungen, vor allem aber Erzeugung und Verkauf von Strom.

Das Energie-Internet

Veolia ist einer der Pioniere im Bereich der Fernsteuerung kleiner Kraftwerkseinheiten. Der Gruppe ist es gelungen, sich über das Internet der Dinge mit traditionellen Gasmotoren zu vernetzen, um die Prozesse mit Hilfe der Smart Unit zu automatisieren. Das Kontrollzentrum in Budapest ist über das Internet direkt mit den 28 über das Land verteilten Gasmotoren verbunden. Benötigt das Netz zusätzliche Kapazitäten, können schnell ein oder mehrere Motoren ohne menschliches Eingreifen aktiviert werden. In den meisten Fällen verfügt das System über die notwendige Intelligenz, um den Stromverkauf entsprechend der Marktnachfrage zu optimieren. Die Betreiber können übernehmen, wenn das System ausfällt oder wenn die Möglichkeit besteht, einen Produktionsüberschuss auf dem Markt zu verkaufen.

Ein ausgewogenes Netz

"Die Smart Unit von Veolia in Ungarn funktioniert so gut, weil der durchschnittliche Wirkungsgrad gasbetriebener Blockheizkraftwerke mehr als 80 % beträgt ", erläutert Ferenc Fernezelyi. „Es ist der beste Weg, ein Energienetz auszugleichen, das Strom aus erneuerbaren Energien nutzt. Ein weiterer wichtiger Punkt: Diese Lösung ist sehr kostengünstig.“  

Seiner Meinung nach ist die Smart Unit von Veolia in Ungarn, obwohl es andere Ausgleichstechniken gibt, dank ihres hohen Grads an intelligenter Automatisierung weitaus fortschrittlicher, als die meisten anderen Lösungen. "Ich bin davon überzeugt, dass unsere Lösung auf lange Sicht überall zum Einsatz kommen wird", fügt er hinzu. In einer Zeit, in der Ungarn und andere Länder mehr und mehr in erneuerbare Energiequellen wie Sonne, Wind und Kleinwasserkraft investieren, muss ein System zum Ausgleich der Stromschwankungen im Netz gefunden werden. Die Smart-Unit von Veolia in Ungarn ist eine innovative und profitable Lösung, dies zu erreichen. Ferenc Fernezelyi zufolge könnte sich dieses Instrument durchaus als "Win-Win“--Lösung herausstellen. 

1. Mit dem Wegfall der staatlichen Subventionen ist es für die öffentlichen Versorgungsunternehmen rentabler, die bereits bestehenden KWK-Anlagen zur Stromerzeugung zu nutzen. Diese Unternehmen bieten somit zusätzliche Kapazitäten für das ungarische Stromnetz (zu höheren Tarifen) anstatt konventionelle Fernwärme mit niedrigem Marktwert zu liefern.

 

Flexibilität: die Stärke der Smart Units

Die Smart Unit von Veolia in Ungarn zeichnet sich vor allem durch Flexibilität aus. So konnten die Teams innerhalb von knapp einem Jahr vom Betrieb eines Wärmeerzeugungsnetzes auf die Verwaltung eines Stromerzeugungsnetzes umstellen. Sie stellten ihre Aufgeschlossenheit sowie ihre Fähigkeit unter Beweis, sich auf neue Methoden und Technologien einzulassen. Dabei zögerten sie nicht, sich helfen zu lassen. "Im gesamten Unternehmen wirken nur 18 Personen am Netzwerkmanagement mit", erklärt Ferenc Fernezelyi. Flexibilität auch im Hinblick auf einen vollautomatisierten Prozess durch den Einsatz von Blockheizkraftwerken, deren Betrieb an den Bedarf des Strommarktes und nicht an die Ziele einer Effizienzsteigerung des Wärmemarktes angepasst ist. Dieses Kraftwerk, das Strom produziert und speichert, muss die Flexibilität seiner dezentralen Anlagen auf dem Strommarkt gewährleisten. Das virtuelle Kraftwerk oder VPP (Virtual Power Plant) ermöglicht eine schnelle, ausgewogene und mehrfache Stromerzeugung: Die Smart Unit passt sich schnell an die Nachfrage an, indem sie die erforderliche Strommenge in Echtzeit in das Netz einspeist. Zudem kann sie die Preise an der Strombörse optimal verfolgen und den von ihr erzeugten Strom möglichst effektiv anbieten.

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