Die Transformation zu erneuerbaren Energiesystemen führt zu einer grundlegenden Veränderung der Anforderungen an die Struktur, Organisation und Funktionsweise des Energiesystems.
Bestehende Systemarchitekturen, die auf zentraler Steuerung und planbarer Erzeugung basieren, sind nur eingeschränkt geeignet, diese neuen Anforderungen zu erfüllen.
Aus den beschriebenen Veränderungen ergeben sich zentrale Herausforderungen:
Diese Herausforderungen betreffen das gesamte System und können nicht isoliert auf einzelne Komponenten reduziert werden.
Erneuerbare Energien wie Photovoltaik und Windkraft sind wetterabhängig und damit nicht kontinuierlich verfügbar.
Daraus ergeben sich Anforderungen:
Die klassische Logik der jederzeit verfügbaren Erzeugung entfällt.
Mit der Dezentralisierung steigt die Anzahl der Systemakteure und Anlagen erheblich:
Diese Ressourcen müssen koordiniert werden, um Systemstabilität sicherzustellen.
Auch in einem erneuerbaren Energiesystem müssen zentrale Systemfunktionen gewährleistet werden:
Die Bereitstellung dieser Dienste verschiebt sich zunehmend von zentralen Kraftwerken hin zu verteilten Ressourcen.
Die Transformation erfordert eine stärkere Integration verschiedener Systemebenen:
Diese Ebenen müssen aufeinander abgestimmt werden, um ein funktionierendes Gesamtsystem zu ermöglichen.
Ein erneuerbares Energiesystem muss daher folgende Anforderungen erfüllen:
Diese Anforderungen gehen über die reine technische Integration hinaus und betreffen auch organisatorische und regulatorische Aspekte.
Die beschriebenen Herausforderungen und Anforderungen machen deutlich:
Dies bildet die Grundlage für die Entwicklung neuer Systemarchitekturen, wie z. B. zelluläre Energiesysteme.