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Auf der einen Seite lebt die Energiewende von erneuerbaren Ressourcen – und damit auch von Quellen, die sich nicht so einfach planen lassen. Auf der anderen Seite funktioniert das Stromnetz wie ein fein austariertes Gleichgewicht, bei dem der Energieverbrauch konstant der eingespeisten Leistung entsprechen muss. Für Energieversorger stellt sich deshalb die Frage, wie sich Schwankungen, die sich beispielsweise aus dem wachsenden Anteil von Solarenergie ergeben, möglichst gewinnbringend ins Stromnetz einbinden lassen.
In der Schweiz sorgt auf einer übergeordneten Stufe die nationale Netzgesellschaft Swissgrid dafür, dass Schwankungen im Stromnetz ausgeglichen werden. D.h. Swissgrid produziert selber zwar keinen Strom, transportiert aber über das Übertragungsnetz die von den Kraftwerken produzierte Energie zu den Verbrauchszentren. Steigt der Stromverbrauch, lässt Swissgrid von den Kraftwerken mehr Energie ins Netz einspeisen. Sinkt dieser, wird weniger Energie eingespeist. Das geschieht, indem Swissgrid z.B. Leitungen in Schaltanlagen verbindet bzw. abtrennt oder einen sogenannt Redispatch vornimmt, d.h. ein oder mehrere Kraftwerke anweist, ihre Leistung hoch- oder runterzufahren.
Man spricht in diesem Fall auch von Regelenergie, welche die Kraftwerksbetreiber Swissgrid zur Verfügung stellen. Denn da das Netz keinen Strom speichern kann, muss die genutzte Leistung jederzeit der eingespeisten Leistungen entsprechen, sodass die Soll-Frequenz des Netzes von 50 Hertz stabil bleibt.
Um das Zurückgreifen auf Regelenergie in einem bestimmten Rahmen zu halten, sind Kraftwerkbetreiber also grundsätzlich verpflichtet, ihre Produktion im Voraus, sozusagen «day ahead» zu planen. Im Idealfall stimmt die «day-ahead»-Planung mit der Produktion überein. Je nach Wetter und Witterung kann es jedoch zu signifikanten Abweichungen kommen.
Diese Abweichungen werden dann – wie erwähnt – mittels Regelenergie ausgeglichen. Das Verwalten dieser Regelenergie hat seinen Preis: Die sogenannte Ausgleichsenergie. Die Regelenergie ist also die physische Energie zur Stabilisierung des Stromnetzes, während die Ausgleichsenergie den daraus entstehenden finanziellen Aufwand darstellt. Der Kostenbetrag bzw. die Ausgleichsenergie wird von Swissgrid ermittelt und in der Regelzone Schweiz abgerechnet. Kommt es also aufgrund von planerischen Fehleinschätzungen zu grösseren Abweichungen zwischen Stromproduktion und -bedarf, hat dies nicht nur technische Konsequenzen, sondern kann auch zu erheblichen Strafzahlungen führen.
Um die Ausgleichsenergie möglichst gering zu halten, können Netzbetreiber und Energieversorgungsunternehmen (EVUs) zusätzlich die Leistung von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen – wie z.B. Solaranlagen – vorübergehend drosseln und bei Bedarf wieder hochfahren. Oder anders formuliert: Energieerzeuger, Verbraucher oder Speicher werden gezielt angesteuert, um das Gleichgewicht im Netz zu gewährleisten und zudem die Kosten für teure Ausgleichsenergie zu senken.
Damit eine solche netzdienliche Steuerung auch gelingt, reicht eine einzelne Anlage natürlich nicht aus: Stattdessen müssen viele kleinere Anlagen gebündelt und quasi in Echtzeit geregelt werden.
Während grosse Solarparks häufig bereits in der Planung netzdienlich ausgelegt werden, trifft dies auf mittlere und kleine PV-Anlagen kaum zu. Für ein EVU besteht daher die Herausforderung, die Vielzahl dieser kleinen Installationen – die in der Summe beträchtliche Energiemengen liefern und ebenfalls einen wichtigen Beitrag zur Netzdienlichkeit leisten können – in einem zentral steuerbaren und wirtschaftlichen Pool zu bündeln. Das ist das eine.
Hinzu kommt, dass bei PV-Anlagen diese netzdienliche Steuerung häufig von intelligenten Steuerungsgeräten oder Energie-Management-Systemen (EMS) übernommen wird. Wenn man nun viele Anlagen zu einer grösseren Solarflotte zusammenführen möchte, so würden viele herkömmliche EMS-Systeme, die primär für kleinere Anlagen oder die reine Visualisierung ausgelegt sind, schnell an ihre Grenzen stossen. Für Installateure und Projektleiter würde dies noch mehr Komplexität, einen grösseren Arbeitsaufwand und allenfalls drohende Ertragsverluste durch unzureichendes Einspeise-Management bedeuten.
Genau hier setzen unsere Partner Novagrid AG und meonet an.
Mit dem von Novagrid in der Schweiz vertriebenen Energie-Management-System Solar-LogTM wird das PV-Monitoring mit Elementen der netzdienlichen Steuerung und dem dynamischen Einspeisemanagement kombiniert. Damit werden zugleich Netzstabilität und Wirtschaftlichkeit gewährleistet. Ausserdem lassen sich selbst komplexe Mischanlagen von Alt- und Neugeräten zuverlässig integrieren.
Um das von Novagrid vertriebene Energie-Management-System auf die nächste Stufe zu heben, wandte sich Novagrid an HOOC gewandt. Dank unseren sicheren und standardisierten Schnittstellen konnte das Solar-Log einfach und sicher an unser System sowie unsere weiterführenden Dienste wie die Vernetzungslösung HOOC-CrossLink angebunden werden. Das neue Nova Connect war geboren. Mittels der HOOC-Anbindung können nun die Daten von verschiedenen PV-Anlagen und Geräten an einem zentralen Punkt zusammengefasst und verwaltet werden. Folglich können nicht mehr nur wie bisher einzelne Solarinstallationen, sondern eine Vielzahl von PV-Anlagen integriert und zeitgleich angesteuert werden. Ein intelligentes Flottenmanagement wird möglich. Wechselrichter und Speicher können direkt gewartet werden.
Dem noch nicht genug: Mit Hilfe von Nova Connect und dem Flexiblilitätsmanagements von meonet können nun die Daten für Energieproduktion, -preise und -verfügbarkeit zentral verwaltet und so die entsprechenden Solarflotten dynamisch und netzdienlich abgeregelt werden. Dadurch entsteht die Möglichkeit, Negativpreise anlagenübergreifend zu minimieren.
Nova Connect als Dienstleistungsprodukt zum Solar-Log wird übrigens ausschliesslich von Novagrid vertrieben. Auch die Integration vor Ort sowie der technische Support wird von Novagrid übernommen. Nova Connect gibt es in 3 Paketen. Zum einen in der Light-Version, wobei der Solar-Log ohne zusätzliche Hardware über VPN angebunden wird. Zum anderen als MAX und MAX Pro, wobei die Verbindung über ein zusätzliches HOOC-Gateway erfolgt.
Nova Connect eignet sich somit sowohl für Energieversorgungsunternehmen und Verteilnetzbetreiber als auch für Direktvermarkter, Systemdienstleister und Flexibilitätsmanager. Kurz für alle, die auf eine zentrale und skalierbare Plattform für ein dynamisches Energiemanagement nicht verzichten wollen.
Hier noch ein kleiner Exkurs für diejenigen, die sich noch etwas mehr Technik-Hintergrundwissen wünschen. Nova Connect gibt es neben den drei «Bestellpaketen» bzw. Anbindungsvarianten auch mit zwei verschiedenen «Dienstpaketen»: CrossLink und Remote Control.
HOOC CrossLink ermöglicht eine sichere, standortübergreifende Kommunikation zwischen Systemen und Anlagen. Durch die flexiblen Topologie-Modelle sowie die Integration zentraler Systeme über Software oder Gateways lassen sich vielfältige Anwendungsfälle – vom klassischen Remote Access bis hin zu komplexen Multi-Site-Architekturen – effizient realisieren. Die Kommunikation zwischen den Solar-Logs und der übergeordneten Plattformen erfolgt hierbei auf der Basis Modbus TCP/IP.
Der Dienst Remote Control ermöglicht die direkte Kommunikation mit Datenpunkten von Endgeräten auf Protokollebene (z. B. Modbus TCP/RTU, MQTT, KNX usw.). Die über Remote Control angebundenen Daten unterschiedlicher Quellen und Systeme stehen in der HOOC Cloud zur weiteren Verarbeitung bereit. Neben integrierten Diensten wie Alarmüberwachung und SoftPLC stellt die HOOC Cloud eine standardisierte Schnittstelle (REST, MQTT, WebSocket) bereit, über die externen Systeme nahezu in Echtzeit mit den Anlagen kommunizieren und diese steuern können. Die Kommunikation zwischen den SolarLogs und dem HOOC ManagementPortal erfolgt via Modbus TCP/IP, während die Kommunikation zu den übergeordneten Plattformen wahlweise zwischen REST, MQTT oder WebSocket erfolgt.
Verwaltung und Steuerung über eine zentrale und skalierbare Plattform
System- und netzdienliche Fernsteuerung von PV-Anlagen
Vermeidung von Negativpreisen
Nutzung von Regelmarktchancen
Anbindung an weitere HOOC-Dienste wie z.B. Alarmüberwachung, SoftSPS und Reporting
Direkter Fernzugriff auf Wechselrichter und Speicher
Entlastung bei Netzengpässen durch netzdienliche Steuerung für Systemdienstleistungen
