Funktion und Aufbau
eines virtuellen Kraftwerkes

Die Verknüpfung der einzelnen Anlagen erfordert ein komplexes und gut geplantes Kommunikationssystem, mit welchem möglichst exakt bestimmt werden kann, wie viel Strom zu einem gewissen Zeitpunkt eingespeist oder bezogen werden muss. Für eine solche Überwachung ist ein Leitstandsystem erforderlich, welches für jede Anlage eine Überwachung und Steuerung in Echtzeit ermöglicht. Wichtig ist die zeitgenaue Erfassung von Verbraucherdaten, deren Auswertung sowie die intelligente Kommunikation der Teilnehmer untereinander.

Grundlage in der Fernwirktechnik sind eine genormte Datenübertragungsplattform sowie Datenformate, mit denen es möglich ist, Prozesse zu schalten, zu regeln und zu überwachen. Eine zuverlässige Datenübertragung ist enorm wichtig, da insbesondere nicht nur der tägliche Stromverbrauch schwankt, sondern auch die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien (Wind und Sonne). Vor diesem Hintergrund sind auch meteorologische Modelle einzubeziehen, um Bedarfs- und Erzeugungsprognosen zu verbessern.

Um Schwankungen in der Erzeugung und dem Bedarf auszugleichen und Engpässe oder Überlastungen im Stromnetz zu vermeiden, sind intelligente Systeme notwendig. Mit Hilfe dieser intelligenten Systeme werden alle Komponenten eines virtuellen Kraftwerks wie

• die Energiequellen,
• Stromerzeuger,
• Energiespeicher,
• Verbraucher und
• Netzbetriebsmittel

smart miteinander vernetzt (Smart-Grid).

Für den Anschluss der Anlage an das virtuelle Kraftwerk ist eine Verknüpfungsstelle erforderlich. Über diese Verknüpfung werden im Minutentakt die Daten an das virtuelle Kraftwerk übertragen und gleichzeitig geregelt. Es gibt eine bidirektionale Verbindung zur dezentralen Einheit, bei der die Datenkommunikation kabelgebunden oder mittels Funktechnik erfolgt.

Für die Integration der dezentralen Erzeugungsanlagen in das virtuelle Kraftwerk müssen einige Anforderungen erfüllt werden. Ein Standard für die Steuerung über eine Leitstelle ist das Format "VHPready" (Virtual Heat and Power Ready). Mit Hilfe dieses Kommunikationsstandards ist eine bessere und intelligentere Steuerung zu einem virtuellen Kraftwerk möglich. Des Weiteren müssen die Schnittstellen zum Leitsystem genormt und auf einem einheitlichen Softwarestand sein. Nicht nur die Kommunikation innerhalb des virtuellen Kraftwerks ist von besonderer Bedeutung, sondern auch die erhöhten Sicherheitsanforderungen an das Energie-System als Ganzes, um sich vor dem Zugriff unerlaubter Dritter zu schützen.