Kosten für die Netzverstärkung bei zunehmender Durchdringung dezentraler Energieressourcen (Heider et al. 2023)
A. Heider, L. Kundert, B. Schachler, G. Hug
Mit der zunehmenden Durchdringung der Verteilnetze (DGs) mit dezentralen Energieressourcen (DERs), die in die Verteilnetze (DGs) eingeführt werden, müssen diese Netze verstärkt werden.
In dieser Studie werden die erforderlichen Netzverstärkungskosten für sechs Mittelspannungsnetze (MV)-Netze mit zugrundeliegenden Niederspannungsnetzen und unterschiedlichen Merkmalen analysiert, um eine Abschätzung der erforderlichen Kosten vorzunehmen und das Kostensenkungspotenzial durch die Nutzung der Flexibilität der DERs zu bewerten. Daher kommt eine zunehmende Durchdringung der Wohnlasten der Netze durch Photovoltaik (PV), Batteriespeichersysteme (BESS), Wärmepumpen (HPs) und Elektrofahrzeuge (EVs) hinzu. Um das Kostensenkungspotenzial zu quantifizieren, wird die erforderliche Netzverstärkung für eine Referenz und einen optimierten Betrieb der DERs ermittelt.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Integration von HPs zu den höchsten Grenz- und absoluten Kosten führt und dass HPs der Haupttreiber der Kosten sind, wenn alle DERs gleichzeitig integriert werden. Durch den optimierten Betrieb der DERs können die Kosten für die Netzverstärkung für alle simulierten Szenarien gesenkt werden. Unterschiedlich ist jedoch, inwiefern die Netzverstärkung reduziert werden kann. Beim Laden von Elektrofahrzeugen zu Hause kann eine Netzverstärkung durch den optimierten Betrieb nahezu vollständig vermieden werden. Bei PV mit BESS und HPs können Reduktionen von 45,2 % bzw. 13,6 % bei einer Durchdringung von 100 % erreicht werden. Wenn alle Arten von DERs gleichzeitig integriert werden, ist es möglich, die Kosten durch den optimierten Betrieb um 23,6 % zu senken.