Innovative Mikronetze für eine verbesserte Integration und Effizienz von Energiesystemen in städtischen Kontexten

Erwartetes Ergebnis

Von den Projekten wird erwartet, dass sie zu allen folgenden Ergebnissen beitragen: Verbesserte Sensibilisierung für das Potenzial von Niederspannungs-Gleichstrom-(LVDC)-Mikronetzen zur Unterstützung der Ziele des Europäischen Grünen Deals und des Clean Industrial Deal, einschließlich der im SET-Plan und der Solarstrategie definierten Ziele. Erhöhte Akzeptanz von LVDC-Mikronetzen in Europa mit signifikanten und messbaren Beiträgen zur Sicherheit von Menschen und Gebäuden (insbesondere im Hinblick auf Gleichstromfehler), Energie- und Ressourceneffizienz, Integration von erneuerbaren Energien und Speicherlösungen sowie Lastmanagement, Spitzenlastkappung, Resilienz und (sofern zutreffend) etablierter Machbarkeitsnachweis, wie LVDC-Mikronetze Energiegemeinschaften ermöglichen können, Energieanlagen zu teilen und den Eigenverbrauch lokaler erneuerbarer Quellen zu steigern. Erhöhte Verbreitung in europäischen Städten, unterstützt durch technische Leitlinien für die Installation von LVDC-Mikronetzen und Empfehlungen zur regulatorischen Angleichung an europäische, nationale, regionale und lokale Behörden sowie Betreiber von Stromverteilnetzen. Erhöhte Anzahl regulatorischer Optionen und Standards, die die Führungsrolle der EU-Industrie bei der Bereitstellung von LVDC-Lösungen unterstützen, im Einklang mit den Richtlinien des Competitiveness Compass zur Förderung von Innovation und Wachstum.

Umfang

Die meisten elektrischen Geräte in Gebäuden basieren auf Gleichstrom (DC): PV-Module, stationäre und E-Fahrzeug-Batterien, LED-Beleuchtung, IT-Ausrüstung, Wärmepumpen und andere Geräte. Ihre Anbindung an ein LVDC-Mikronetz innerhalb des Gebäudes würde die Energie- und Materialeffizienz erheblich verbessern (Ersatz von AC/DC-Wandlern durch einfachere DC/DC-Wandler) und die lokale elektrische und/oder thermische Energiespeicherung sowie den Eigenverbrauch lokaler erneuerbarer Energien optimieren, zur Stabilität der (AC-)Netze durch Lastmanagement und Hilfsdienste (einschließlich Blindleistungsunterstützung) beitragen und die Resilienz durch Inselbetrieb erhöhen. Die erforderliche Leistungskapazität der Verbindung des LVDC-Mikronetzes mit dem AC-(Wechselstrom-)Verteilnetz über einen zentralen AC/DC-Wandler wäre deutlich geringer als bei einer herkömmlichen AC-Installation, was den Druck auf das städtische Netz reduziert. Das LVDC-Mikronetz könnte auch auf kleiner Nachbarschaftsebene (z. B. eine Straße) implementiert werden, möglicherweise parallel zu einem bestehenden AC-Netz, was eine effizientere und einfachere gemeinsame Nutzung von Energieanlagen und den Eigenverbrauch in einer Energiegemeinschaft ermöglicht. Um dieses Ziel zu erreichen, sollen die Vorschläge alle folgenden Aspekte adressieren: Entwicklung innovativer, sicherer und nachhaltiger Designmethoden und Werkzeuge für LVDC-Mikronetze, die insbesondere Netzüberwachung, Steuerung und sicheren Umgang mit Gleichstromfehlern zu erschwinglichen Kosten gewährleisten; Entwicklung von Methodologien und Bewertung der Lebenszykluskosten/-nutzen von LVDC-Mikronetzen (im Vergleich zu traditionellen AC-Installationen) für die jeweilige Anwendung und das Gesamtsystem (einschließlich der Auswirkungen auf das AC-Verteilnetz, z. B. durch Oberschwingungseinspeisung oder Beitrag zur Netzstabilität durch Hilfsdienste und Lastmanagement über den aktuellen und folgenden Tag) aus technischer, ökologischer, wirtschaftlicher und sozialer Sicht (insbesondere hinsichtlich der Energiekosten für vulnerable Verbraucher). Demonstration eines LVDC-Mikronetzes im realen Einsatz, das alle elektrischen Anwendungen in mindestens einem Wohn-, Büro- oder Geschäftsgebäude oder in einer Nachbarschaft verbindet. Der Vorschlag muss bereits eine Überprüfung des lokalen regulatorischen Rahmens und der Netzanschlussbedingungen enthalten sowie nachweisen, dass die reale Umsetzung des LVDC-Mikronetzes im lokalen Kontext möglich ist (gegebenenfalls durch vorab vereinbarte regulatorische Erleichterungen oder einen „Innovationssandbox“-Ansatz). Über die reale Demonstration hinaus muss die Installation von LVDC-Mikronetzen virtuell in anderen Gebäudetypen, einschließlich mindestens eines Gebäudes in Renovierung, in verschiedenen Städten und Ländern, möglichst auch in mindestens einem vulnerablen städtischen Gebiet, mittels numerischer Simulation mit digitalen Zwillingen nachgewiesen werden, mit dem Ziel, die regulatorische Machbarkeit und die Lebenszykluskosten/-nutzen (wie im ersten Punkt beschrieben) in diesen unterschiedlichen Umgebungen zu bewerten. Die Gesamtzahl der realen und virtuellen Demonstrationen muss mindestens 3 betragen.

Was das für Städte und Regionen bedeutet

Städte, kommunale Energieunternehmen, Wohnungsanbieter und Verteilnetzbetreiber, die DC-Mikronetze in öffentlichen Gebäuden, Stadtvierteln oder Energiegemeinschaften pilotieren. Themenbudget 20 Millionen Euro; 3 Zuschüsse erwartet; ca. 7 Millionen Euro pro Projekt. Ausschreibung öffnet am 9. Februar 2027; endet am 7. Oktober 2027. Das Potenzial für Solardächer wird durch Satellitenbilder und Copernicus-Klimadaten unterstützt, um die Standortauswahl, PV-Ertragsprognosen und die Messung der Emissionseffekte jedes Pilotprojekts zu ermöglichen.