Kraft-Wärme-Kopplung: Regelleistungspotenziale und CO2-Emissionen

Dezentrale KWK-Anlagen können flexibel betrieben werden und sind daher gut geeignet, um Regelleistung zur Verfügung zu stellen. Dadurch können sie zur Integration von erneuerbarem Strom beitragen. Vor diesem Hintergrund analysierten Dietmar Schüwer, Christine Krüger, Frank Merten und Arjuna Nebel vom Wuppertal Institut für die Jahre 2010, 2020 und 2030 das technische Potenzial und die ökologischen Auswirkungen von KWK (Kraft-Wärme-Kopplungs)-Systemen auf dem deutschen Regelleistungsmarkt für Minutenreserve. Dafür untersuchten sie typische Blockheizkraftwerk (BHKW)-Anlagen für verschiedene Gebäudetypen bzw. Versorgungsfälle in verschiedenen Sektoren. Das Minutenreservepotenzial wurde mit Hilfe eines eigenen Optimierungsmodells in viertelstündlicher Auflösung bestimmt. Die Ergebnisse wurden mit einer Szenario-Analyse für die weitere KWK-Entwicklung auf die Bundesebene hochskaliert. Darüber hinaus wurde untersucht, inwieweit verschiedene Flexibilitätsmaßmahmen die mögliche Bereitstellung von Regelenergie positiv beeinflussen. Die zentralen Ergebnisse zeigen, dass dezentrale KWK-Systeme die Bereitstellung von Minutenreserve in den nächsten Jahrzehnten wesentlich unterstützen können. Obwohl der netzorientierte Betriebsmodus im Vergleich zum wärmeorientierten Modus die CO2-Emissionen leicht ansteigen lässt, kommt das Autorenteam zu dem Schluss, dass nach wie vor die getrennte Wärme- und Stromerzeugung vorzuziehen sei. Gleichzeitig weisen die Forscher darauf hin, dass die Auswirkungen einer flexibilisierten Betriebsfahrweise relativ stark abhängig sind vom jeweiligen Anwendungsfall sowie von der Stromkennzahl der individuellen BHKW-Systeme.

Das Paper "The potential of grid-orientated distributed cogeneration on the minutes reserve market and how changing the operating mode impacts on CO2 emissions" ist in "Energy" (Vol. 110) erschienen und steht zum Download zur Verfügung.