Leitstudie: Klimapolitischer Beitrag kohlenstoffarmer Energieträger in der dezentralen Stromerzeugung sowie ihre Integration als Beitrag zur Stabilisierung der elektrischen Versorgungssysteme

  • Projekt-Nr.2144
  • Laufzeit 12/2010 - 07/2012

Die zunehmende fluktuierende Energieeinspeisung aus Wind- und Photovoltaikanlagen wird in Zukunft unter anderem einen größeren Anteil an flexibel regelbarer Kraftwerksleistung erforderlich machen. Kohlenstoffarme KWK-Anlagen können durch einen Einsatz im Lastwechselbetrieb und die Teilnahme an Regelenergiemärkten hierzu im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung beitragen. Das dynamische Potenzial der KWK, solche Systemdienstleistungen künftig zu übernehmen, ist zurzeit noch weitgehend unbekannt. Es wird maßgeblich von der Möglichkeit abhängen, Elektrizitätserzeugung und Wärmebedarfsdeckung durch (innovative) thermische Speicher, die Pufferfähigkeit von Wärmenetzen und durch neue Betriebsführungsstrategien zeitlich zu entkoppeln sowie ggf. mehrere KWK-Anlagen zu einem virtuellen Regelkraftwerk zu bündeln.

Vor diesem Hintergrund wird das Forschungsvorhaben die folgenden Leitfragen untersuchen und beantworten:

  • Welche Beiträge können dezentrale KWK-Anlagen zur Bereitstellung von Regelleistung in den nächsten Dekaden liefern?
  • Wie können Flexibilisierungs- und Umrüstungsmaßnahmen diesen Beitrag erhöhen?
  • Welche Wirkungen haben die Regelleistungsstrategien von dezentralen KWK-Anlagen auf ihre CO2-/THG-Bilanz im Vergleich zum heutigen/ungeregelten Einsatz?
  • Welche Hemmnisse stehen der Erbringung von Regelleistung durch dezentrale KWK entgegen und welche neuen Chancen ergeben sich?
  • Welche (neuen) Anforderungen haben dezentrale KWK-Anlagen zu erfüllen, wenn sie am Regelenergiemarkt teilnehmen wollen?
  • Wie müssen welche Rahmenbedingungen (idealerweise) geändert und/oder welche neuen Instrumente entwickelt werden, damit die dezentralen KWK-Anlagen einen effektiven Regelenergiebeitrag leisten können?

Die zugehörigen Analysen und Bewertungen erfolgen für den Raum Deutschland und für die Betrachtungsjahre 2010 und 2020 sowie als Ausblick für das Jahr 2030. Im Fokus stehen dezentrale/kohlenstoffarme KWK-Anlagen zur Objektversorgung bzw. mit Anschluss an ein Nahwärmenetz. Exemplarisch werden auch industrielle KWK-Anlagen betrachtet.