Das Energieversorgungssystem steht durch den zunehmenden Anteil dargebotsabhängiger erneuerbarer Energien an der Gesamtstromerzeugung vor großen Herausforderungen. Die Einspeisung durch erneuerbare Energien erfolgt zumeist auf Verteilnetzebene ins Mittel- oder Niederspannungsnetz. Zusammen mit der Substitution konventioneller Großkraftwerke durch die erneuerbaren Stromerzeuger ergibt sich ein wachsender Flexibilitätsbedarf auf Erzeugungs- und Verbrauchsseite.

Um die geringe Anschlussleistung einzelner erneuerbarer Erzeuger und regelbarer Verbraucher zu kompensieren und Synergieeffekte zu erzielen, können sie zu einem virtuellen Kraftwerk zusammengeschlossen werden. Hieraus ergibt sich ein großes Potential, die zukünftig geforderte Flexibilität auf Verteilnetzebene zur Verfügung zu stellen. Aus praktischen Gründen wird aktuell jedoch nur ein kleiner Teil dieses Potentials ausgeschöpft, indem überwiegend Blockheizkraftwerke (BHKWs) und abschaltbare (Industrie-)Lasten zur Vermarktung von Regelenergie kombiniert werden.

Im Rahmen des Projekts „WIRtuelles Kraftwerk Iserlohn (WIKI)“ soll ein regionales virtuelles Kraftwerk aus einem möglichst heterogenen Teilnehmerfeld zusammengestellt werden. Hierbei sollen bisher weitgehend ungenutzte Flexibilitäten dezentraler Erzeuger (PV- und Windkraftanlagen) sowie thermischer Verbraucher (z.B. Schwimmbäder, Kühlhäuser, Nachtspeicherheizungen) und elektrische Speicher (z.B. Elektroautos) berücksichtigt werden. Den Anreiz zur Teilnahme an einem virtuellen Kraftwerk stellt die gewinnbringende Vermarktung der aggregierten Flexibilität dar. Sie kann am Regelleistungsmarkt angeboten oder zur Optimierung im Intraday-Handel an der Strombörse eingesetzt werden. Des Weiteren bietet die Bilanzkreisoptimierung oder ein regionaler Flexibilitätsmarkt eine Absatzmöglichkeit für die Flexibilität des virtuellen Kraftwerks. Ein Optimierungsalgorithmus soll die gewinnmaximale Kombination dieser Einsatzoptionen ermitteln.

Im Falle eines potenziellen Netzengpasses müssen die vorhandenen Flexibilitäten netzdienlich eingesetzt werden können. Diese Aufgabe übernimmt ein Netzautomatisierungssystem, dem die Entscheidungsgewalt anhand der BDEW-Kapazitätsampel zugeteilt wird.

Der Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgungstechnik der Bergischen Universität Wuppertal wird im Rahmen des Projekts mit ca. 580.000 € aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und durch das Land Nordrhein-Westfalen gefördert.