Tyskland slog rekord i el-produktion från vind- och solkraft i slutet av april. När vind- och solkraften gick som bäst motsvarade produktionen 26 kärnreaktorer. Det låter bra, men vindkraft producerar bara el när det blåser. Den ojämna produktionen medför en rad utmaningar för kraftnät i form av ökad kapacitet för lagring och styrning. Därför övervakar idag ett dussintal operatörer Berlins stora fjärrvärmenät vid sina bildskärmar. Teknikernas uppgift är att bland annat kompensera och släta ut återkommande svackor i vindkraften inom ramen av begreppet Virtuellt Kraftverk.
Enligt den tyska regeringens energikoncept, bör andelen förnybara energikällor i elproduktionen uppgå till minst 35 procent år 2020. Och vindkraften kommer att stå för en stor del av elproduktionen.
Energibolaget Vattenfall drar redan nytta av denna utveckling och har skapat ett stort nätverk under namnet, virtuellt kraftverk.
Det utgör en kombination av småskaliga kraftvärmeverk och värmepumpar i ett nätverk med energiproducerande enheter som kan anpassas och styras centralt.
Syftet är att på ett bättre sätt kunna integrera förnybara energislag i el- och värmedistributionen. När värme produceras och de småskaliga kraftvärmeverksenheterna är anslutna till virtuella kraftverket, kan det producera el och samtidigt förbruka förnybar energi på ett målinriktat sätt via värmepumparna.
I ett kontrollrum hos Vattenfall i en Berlinförort sitter ett antal tekniker vid sina skärmar och övervakar huvudstadens fjärrvärmenät. Sedan två år granskar de också ett nytt slags nät, som består av 35 trådlöst ihopkopplade 35 värmepumpar och mindre anläggningar för el och värme.
- En framgångsrik samordning av förnybara energikällor i energiförsörjningen kan uppnås endast om elektrisk energi kan lagras och styras på varierande sätt. Vårt virtuella kraftverk är en hoppingivande metod, som möjliggör lagring av energi från förnybara källor i form av värme. I Berlin och Hamburg levererar det virtuella kraftverket redan värme till cirka 150 000 bostäder via ett integrerat distributionssystem, förklarade projektchef Hanno Balzer, som sedan slutet nittiotalet har haft olika befattningar inom energibranschen och som sedan många år arbetar inom Vattenfall.
Värme från överskottsel
Ett fjärrvärmeverk kommer in i bilden genom att förvandla olika typer av bränsle, som biobränslen, gas och avfall till värme. Överskottselen kan vid behov användas för att värma upp vatten som sedan används till fjärrvärme.
Ett virtuellt kraftverk erbjuder enligt Hanno Balzer en lovande lösning på lagring av energi från förnybara energikällor i form av värme. I slutet av året kommer det att finnas 200 000 hushåll i Berlin som omfattas av detta system. Särskilt när det gäller lagring av energi, har värmemarknaden stor potential. Hanno Balzer, betonade dock att konceptet med virtuella kraftverk tillämpas främst på den tyska energimarknaden. Strukturella skillnader ifråga om energiförsörjingen i Sverige kräver andra lösningar.
Virtuella kraftverk är därmed även del av de "smarta nät" som går ut på att så småningom koppla ihop alla användare och producenter via ett gemensamt datanät. För att garantera att detta kommer att fungera, har de tyska IWES-institutets forskare och deras kollegor från Siemens utvecklat en mjukvaruplattform, som är en del av tyska regeringens så kallade e-Energy-initiativ.
En central styrning minskar nackdelarna med de förnybara energikällor, eftersom solen inte alltid skiner och vinden inte heller blåser kontinuerligt. När många små producenter samarbetar balanseras regionala skillnader inom energinätet ifråga om el från vind och sol eller från styrbara biogasanläggningar.
Vattenfall invigde nyligen även ett 2 megawatt-batteri i Berlin i närvaro av Peter Altmaier, Tysklands minister för miljö, naturskydd och kärnsäkerhet. Batteriet är konstruerat av Eurosolid och ansluts till Vattenfalls virtuella kraftverk för att kunna tillhandahålla primär och sekundär reservkraft.
