Beim Übergang zu nachhaltigeren und widerstandsfähigeren Stromversorgungsnetzen erweisen sich Microgrids als wertvolle Assets für Versorgungsunternehmen. Diese lokal abgegrenzten Energiesysteme bieten eine dynamische Lösung für die Integration erneuerbarer Energien, die Erhöhung der Netzzuverlässigkeit und die Verbesserung der betrieblichen Effizienz. In diesem Blog gehe ich auf die Rolle und die Möglichkeiten von Microgrids ein und zeige, wie Versorgungsunternehmen ihr Potenzial nutzen können, um zu einer ressourcenschonenderen Zukunft beizutragen. 

Was sind Microgrids? 

Microgrids sind ein innovatives Konzept für die Energieverteilung und das Energiemanagement. Dabei handelt es sich um kleine, lokal abgegrenzte Stromversorgungssysteme, die unabhängig oder verbunden mit dem eigentlichen Verteilnetz betrieben werden können. Im Gegensatz zu herkömmlichen zentralen Netzen sind Microgrids für bestimmte Bereiche oder Einrichtungen wie Krankenhäuser, Stadtviertel, Universitätsgelände, Militärstützpunkte oder abgelegene Standorte konzipiert. 

Wie funktionieren Microgrids? 

Microgrids sind eigenständige Energiesysteme, die unabhängig oder im Verbund mit dem eigentlichen Verteilnetz arbeiten können und größtenteils aus dezentralen Energieressourcen (DERs) wie Photovoltaik (PV), herkömmlichen (fossilen) Generatoren und Energiespeichersystemen bestehen. Fortschrittliche Leitsysteme steuern den Stromfluss innerhalb der Microgrids, überwachen Energiebedarf und -angebot und treffen in Echtzeit Entscheidungen zur Optimierung des Betriebs. Mit diesen Leitsystemen kann das Microgrid nahtlos zwischen Anbindung an das Verteilnetz und autonomem „Inselbetrieb“ wechseln, um bei Stromausfällen oder Netzinstabilität eine zuverlässige lokale Stromversorgung zu gewährleisten.   

Microgrids werden insbesondere zur Integration von DERs genutzt, die eine entscheidende Rolle bei der lokalen Stromerzeugung, der Verringerung der Abhängigkeit von zentralen Kraftwerken, der Minimierung von Übertragungsverlusten und der Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz spielen. So wird z. B. die Photovoltaik häufig zur Gewinnung sauberer Energie eingesetzt, die dann in Batterien oder anderen Systemen zur späteren Nutzung gespeichert wird. Diese Integration trägt zur Verringerung der Treibhausgasemissionen bei und unterstützt zugleich eine nachhaltigere Energiezukunft. 

Vorteile von Microgrids 

Microgrids bieten eine Reihe von Vorteilen, die sie zu einer überzeugenden Lösung zur Erhöhung der Zuverlässigkeit und Resilienz der Energieversorgung machen. Zu den Vorteilen für Versorgungsunternehmen durch die Integration von Microgrids gehören: 

• Höhere Zuverlässigkeit: Sie sind ein unverzichtbares Instrument für eine zuverlässige und widerstandsfähige Energieversorgung, da sie bei Netzausfällen als Notstromaggregate fungieren und eine unterbrechungsfreie Versorgung gewährleisten, was insbesondere in Regionen mit häufigen Unwettern oder in abgelegenen Gebieten mit unzuverlässiger Netzinfrastruktur von entscheidender Bedeutung ist. 
• Netzstabilität: Microgrids ermöglichen die gezielte Abschaltung einer ausgewählten Anzahl von Kunden, um größere, systemweite Ausfälle zu verhindern. Sie erleichtern die DER-Disposition in bestimmten Netzbereichen, um die Schwankungen erneuerbarer Einspeiser zu managen, bevor sie zu einer Herausforderung werden, die mit herkömmlichen Methoden (z. B. Kondensatorbatterien, Spannungsregler usw.) nicht mehr zu bewältigen ist.  
• Skalierbarkeit: Microgrids können auf die spezifischen Bedürfnisse einer Gemeinschaft oder eines Versorgungsunternehmens zugeschnitten werden und ermöglichen eine skalierbare und anpassungsfähige Implementierung. 
• Umwelt: Sie erleichtern die Integration erneuerbarer Energiequellen und DERs, verringern die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen, senken die Treibhausgasemissionen und schaffen nachhaltigere Gemeinschaften. 
• Kosteneinsparungen: Durch den optimierten Einsatz von DERs können Microgrids die Belastung des Netzes verringern und die Notwendigkeit kostspieliger Infrastrukturmaßnahmen hinauszögern oder sogar ganz vermeiden. 

Microgrids mit Grid Edge Intelligence ermöglichen

Itron bietet mit seinem Grid Edge Intelligence-Portfolio Microgrid-Lösungen für globale Märkte. Während die meisten dieser Systeme nur den Energieversorgern ermöglichen, Kundeneinspeisung und Lasten in Echtzeit zu sehen, bietet Itrons auf Distributed Intelligence basierende Mess- und Telemetrietechnik sowohl dem Versorgungsunternehmen als auch den Verbrauchern die Möglichkeit, sich je nach Netzbedingungen vom Netz zu trennen.  Itron liefert verwertbare Daten aus den vorhandenen Zählern und Kommunikationsnetzen an den Netzbetreiber, um auf Probleme wie Spannungsabweichungen aufgrund extrem hoher PV-Einspeisung oder thermische Probleme an einem hochbelasteten Transformator bzw. Abgang aufgrund eines hohen Gleichzeitigkeitsfaktors bei Ladeinfrastrukturen reagieren zu können.  

Verteilte Intelligenz ist entscheidend für die erfolgreiche Einführung von Microgrids. Durch die Platzierung von Intelligenz am Grid Edge, also näher am Endverbraucher, ermöglichen die Lösungen von Itron die Überwachung, Steuerung und Optimierung der Energieressourcen in Echtzeit. Dieser verteilte Ansatz steigert die Zuverlässigkeit, Effizienz und Flexibilität von Microgrids. 

In der sich schnell entwickelnden Energielandschaft von heute werden Microgrids immer wichtiger. Durch deren Integration können Versorgungsunternehmen Lastspitzen effektiver bewältigen, DERs einbinden und steuern sowie die Resilienz des Netzes gegen Störungen erhöhen. Ihre Vorteile wie z. B. optimierte Energienutzung und höhere Betriebseffizienz machen sie zu einem wichtigen Faktor für die Energiewende. Für zukunftsorientierte Energieversorger, die ihre Gemeinden mit zuverlässiger, sicherer und nachhaltiger Energie versorgen möchten, ist die Integration von Microgrids ein wichtiger Schritt nach vorne. 

Weitere Informationen zu den Vorteilen von Microgrids finden Sie in diesem Artikel des POWER Magazine.