Ein Virtual Power Plant (VPP), auch virtuelles Kraftwerk genannt, bündelt räumlich verteilte Erzeuger, Speicher und flexible Verbraucher zu einem gemeinsam koordinierten Anlagenpool. Dadurch lässt sich die verfügbare Flexibilität planen, steuern und an Energie- oder Flexibilitätsmärkten einsetzen.
VPP kurz zusammengefasst
- Ein VPP kann PV-Anlagen, BESS, Windenergieanlagen, BHKW, Generatoren, Ladeinfrastruktur und flexible Verbraucher verbinden.
- Eine zentrale Plattform verarbeitet Messwerte, Prognosen und Betriebsgrenzen und erstellt daraus Fahrpläne oder Leistungsvorgaben.
- Je nach Systemarchitektur setzen lokale EMS, Anlagencontroller, Gateways oder direkte Geräteschnittstellen die Sollwerte um.
- VPP, EMS, Aggregator und Direktvermarkter erfüllen unterschiedliche technische oder marktbezogene Aufgaben.
Wie funktioniert ein virtuelles Kraftwerk?
Die angeschlossenen Anlagen übermitteln Messwerte, Verfügbarkeiten, Leistungsgrenzen, Ladezustände und Prognosen an die VPP-Plattform. Diese bewertet die Flexibilität des Anlagenpools und erstellt Fahrpläne oder verteilt externe Leistungsanforderungen auf geeignete Standorte.
Bei BESS berücksichtigt die Einsatzplanung unter anderem Ladezustand, verfügbare Lade- und Entladeleistung, Wirkungsgrad, Reserven, Degradation und bestehende Marktverpflichtungen. Je nach Geschäftsmodell kann der Anlagenpool für die Direktvermarktung, den Handel am Day-Ahead– oder Intraday-Markt sowie für die Bereitstellung von Regelenergie eingesetzt werden.
Die Sollwerte werden abhängig von der technischen Architektur über lokale EMS, Anlagencontroller, Gateways oder direkt über Geräteschnittstellen übertragen. Anschließend melden die Anlagen ihre tatsächliche Reaktion zurück. Lokale Grenzprüfungen und definierte Ersatzstrategien verhindern unzulässige Betriebszustände bei fehlerhaften Sollwerten oder Kommunikationsausfällen.
Typische Anwendungen eines VPP
VPPs werden vor allem für die gemeinsame Vermarktung dezentraler Erzeugung, die Bereitstellung von Regelenergie und den marktorientierten Betrieb von BESS eingesetzt. Auch Ladeinfrastruktur und industrielle Verbraucher können eingebunden werden, wenn ihre Leistung zuverlässig plan- und steuerbar ist.
Energy Sharing kann mit VPP-Strukturen kombiniert werden, ist jedoch ein eigenständiges Konzept. Während Energy Sharing die gemeinsame Nutzung oder Zuordnung von Energie beschreibt, koordiniert ein VPP die Flexibilität eines Anlagenpools.
Nutzen, Grenzen und Voraussetzungen
Ein VPP kann kleinere Flexibilitäten bündeln und dadurch für Anwendungen nutzbar machen, die einzelne Anlagen nicht wirtschaftlich oder technisch erfüllen könnten. Dafür werden zuverlässige Messwerte, geeignete Kommunikationsschnittstellen, steuerbare Komponenten und klar definierte Betriebsgrenzen benötigt.
Die Einsatzmöglichkeiten hängen von der verfügbaren Flexibilität, der Datenqualität und den jeweiligen Marktanforderungen ab. Je nach Markt, Land und Rolle können zusätzlich Verträge, Zulassungen, Kooperationen oder Präqualifikationen erforderlich sein.
Abgrenzung zu EMS, Aggregator und Direktvermarkter
Ein VPP koordiniert üblicherweise einen Anlagenpool über mehrere Standorte. Ein lokales EMS steuert dagegen die Energieflüsse innerhalb eines Standorts und berücksichtigt dessen technische Betriebsgrenzen.
Ein Aggregator bündelt Anlagen oder Flexibilitäten und koordiniert deren gemeinsamen Einsatz. Ein Direktvermarkter übernimmt insbesondere die Vermarktung erzeugter Energie. Weitere Aufgaben wie Bilanzierung oder Präqualifikation können abhängig vom Geschäftsmodell durch diese oder andere Marktpartner erfolgen.
Technische VPP-Anbindung mit EcoPhi
EcoPhi kann als lokale EMS- und Kommunikationsschicht zwischen einer VPP-Plattform und den Anlagen am Standort eingesetzt werden. Das System kann PV-Anlagen, BESS, Zähler, Generatoren und flexible Verbraucher überwachen, Verfügbarkeiten bereitstellen und externe Fahrpläne oder Leistungssollwerte verteilen.
Dabei können technische Grenzen, Ladezustände, Ersatzstromreserven und standortspezifische Prioritäten berücksichtigt werden. Die konkrete Funktionalität hängt von den vorhandenen Geräteschnittstellen und Projektanforderungen ab. EcoPhi übernimmt dabei nicht automatisch Aggregation, Energiehandel oder Bilanzierung.
Fazit
Ein VPP bündelt dezentrale Anlagen zu einem koordinierten Pool, benötigt dafür aber zuverlässige Daten, steuerbare Komponenten und geeignete Marktpartner.
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen einem VPP und einem EMS?
Ein VPP koordiniert typischerweise Anlagen an mehreren Standorten. Ein lokales EMS steuert die Energieflüsse und technischen Komponenten innerhalb eines einzelnen Standorts.
Ist ein VPP automatisch ein Direktvermarkter?
Nein. Ein VPP beschreibt die technische Bündelung und Koordination eines Anlagenpools. Die Stromvermarktung übernimmt ein Direktvermarkter oder ein entsprechend berechtigter Marktpartner.