Energieintensive Industrien bieten Systemdienstleistungen an: Ein Praxisbeispiel aus der Feuerverzinkung

Khái niệm cốt lõi

Energieintensive Industrieprozesse können durch gezielte Investitionen in die Prozesssteuerung ihre Stromflexibilität erhöhen und dadurch attraktive Erlöse aus der Erbringung von Systemdienstleistungen wie Primärregelreserve und Minutenreserve erzielen.

Tóm tắt

Die Studie untersucht am Beispiel eines Feuerverzinkungsprozesses in Dänemark, wie energieintensive Industrieprozesse durch Umstellung von einer starren Leistungssteuerung auf eine kontinuierliche Leistungsregelung ihre Flexibilität erhöhen und dadurch Systemdienstleistungen wie Primärregelreserve (FCR) und Minutenreserve (mFRR) anbieten können.
Die Analyse zeigt, dass die potenziellen Erlöse aus der Erbringung dieser Systemdienstleistungen signifikant sind und die Amortisationszeit der erforderlichen Investitionen in die Prozesssteuerung innerhalb eines Jahres liegen kann. Die Bereitstellung von Primärregelreserve ist dabei vorteilhafter, da sie nur geringe Auswirkungen auf die Temperatur des Zinks hat.
Die Studie zeigt, dass energieintensive Industrieprozesse mit sequenziellen, temperaturgesteuerten Prozessen wie Feuerverzinkung, Gießereien oder Kühlanlagen großes Potenzial haben, ihre Stromflexibilität zu erhöhen und davon zu profitieren. Die Erkenntnisse lassen sich auf viele ähnliche Industrieprozesse übertragen.

Thống kê

Die Beschaffungskosten von Systemdienstleistungen des dänischen Übertragungsnetzbetreibers Energinet stiegen von 2021 auf 2022 um 1,3 Milliarden DKK auf 2,7 Milliarden DKK.
Energinet erwartet, dass diese Kosten weiter steigen werden, da der zunehmende Anteil fluktuierender erneuerbarer Energien mehr Regelleistung erfordert.

Trích dẫn

"Energieintensive Verbraucher können bis zu einem gewissen Grad flexibel werden, d.h. ihr Stromverbrauch kann innerhalb bestimmter Grenzen für eine bestimmte Zeit variieren, wie von einem Flexibilitätsaggregator ermöglicht."
"Einzelstatus-Prozesse sind dadurch gekennzeichnet, dass der nächste Schritt erst erfolgt, wenn der vorherige Schritt abgeschlossen ist. Sie sind auch repetitiv, relativ einfach und unkompliziert. Ihr Status ist oft ein Temperaturniveau."

Thông tin chi tiết chính được chắt lọc từ

Energy-Intensive Industries Providing Ancillary Services: A Real Case of Zinc Galvanizing Process

by Pete... lúc arxiv.org 04-15-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.08095.pdf

Yêu cầu sâu hơn

Welche anderen Erlösquellen für Flexibilität, wie z.B. Lastverschiebung oder Sekundärregelreserve, könnten für energieintensive Industrieprozesse interessant sein?

Für energieintensive Industrieprozesse könnten neben den in der Studie behandelten Ancillary Services wie Frequency Containment Reserve (FCR) und Manual Frequency Restoration Reserve (mFRR) auch andere Erlösquellen für Flexibilität interessant sein. Ein vielversprechendes Potenzial liegt in der Lastverschiebung, bei der der Energieverbrauch zeitlich verschoben wird, um auf Marktanforderungen oder Preisänderungen zu reagieren. Durch die gezielte Steuerung des Energieverbrauchs können Industrieanlagen von günstigeren Strompreisen in Zeiten niedrigerer Nachfrage profitieren und gleichzeitig zur Stabilisierung des Stromnetzes beitragen.
Des Weiteren könnten energieintensive Industrieprozesse auch als Anbieter von Primärregelleistung fungieren, indem sie ihre Leistung schnell und präzise anpassen, um Frequenzschwankungen im Netz auszugleichen. Dieser Dienst ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Netzstabilität und kann zusätzliche Einnahmequellen für Industrieanlagen schaffen. Darüber hinaus könnten sie auch an anderen Märkten für Systemdienstleistungen teilnehmen, wie z.B. der Bereitstellung von Blindleistung oder der Teilnahme am Regelenergiemarkt.

Welche Gegenargumente gibt es gegen den Einsatz energieintensiver Industrieprozesse zur Erbringung von Systemdienstleistungen, z.B. hinsichtlich Versorgungssicherheit oder Wettbewerbsfähigkeit?

Obwohl der Einsatz energieintensiver Industrieprozesse zur Erbringung von Systemdienstleistungen viele Vorteile bietet, gibt es auch einige Gegenargumente, die berücksichtigt werden müssen. Eines der Hauptbedenken ist die potenzielle Beeinträchtigung der Versorgungssicherheit. Wenn Industrieanlagen ihre Flexibilität für Systemdienstleistungen nutzen, könnte dies ihre primäre Funktion der Produktion von Gütern und Dienstleistungen beeinträchtigen. Dies könnte zu Engpässen in der Produktion führen und die Lieferkette stören, insbesondere in Zeiten hoher Nachfrage.
Ein weiteres Gegenargument betrifft die Wettbewerbsfähigkeit der Industrieanlagen. Durch die Bereitstellung von Systemdienstleistungen könnten zusätzliche Kosten entstehen, z.B. für die Implementierung von Steuerungssystemen oder die Anpassung von Produktionsprozessen. Diese Kosten könnten die Rentabilität der Anlagen beeinträchtigen und sie im internationalen Wettbewerbsumfeld benachteiligen. Darüber hinaus könnten regulatorische Anforderungen und Unsicherheiten bezüglich der Vergütung von Systemdienstleistungen die Attraktivität einer solchen Nutzung der Flexibilität reduzieren.

Wie könnte der Ansatz der Studie auf andere Sektoren wie die Gebäudeheizung oder Elektromobilität übertragen werden, um das Gesamtflexibilitätspotenzial des Energiesystems zu erhöhen?

Der Ansatz der Studie zur Nutzung von Flexibilität in energieintensiven Industrieprozessen könnte auch auf andere Sektoren wie die Gebäudeheizung oder Elektromobilität übertragen werden, um das Gesamtflexibilitätspotenzial des Energiesystems zu erhöhen. In der Gebäudeheizung könnten Thermostate und Heizsysteme so gesteuert werden, dass sie flexibel auf Strompreisschwankungen oder Netzbedarf reagieren. Dies könnte es ermöglichen, die Heizung zu Zeiten geringer Nachfrage zu nutzen und zur Netzstabilität beizutragen.
Im Bereich der Elektromobilität könnten Elektrofahrzeuge als flexible Lasten dienen, die je nach Bedarf geladen oder entladen werden können. Durch intelligente Lademanagement-Systeme könnten Elektrofahrzeuge dazu beitragen, die Integration erneuerbarer Energien zu optimieren und das Netz zu stabilisieren. Darüber hinaus könnten Elektrofahrzeuge als mobile Energiespeicher dienen und bei Bedarf Energie ins Netz zurückspeisen.
Durch die Anwendung ähnlicher Optimierungsmodelle und Steuerungsstrategien wie in der Studie für energieintensive Industrieprozesse könnten auch diese Sektoren ihr Flexibilitätspotenzial ausschöpfen und zur Effizienzsteigerung und Stabilisierung des Energiesystems beitragen.