Herausforderungen bei einer breiten Regelleistungserbringung aus Energieanlagen im Verteilnetz

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1 Herausforderungen bei einer breiten Regelleistungserbringung aus Energieanlagen im Verteilnetz Jens Schwedler, M.Sc. Referent Netzentwicklung Strategisches Asset Management Berlin, Mitteldeutsche Netzgesellschaft Strom mbh Magdeburger Straße Halle (Saale)

2 MITNETZ STROM stellt sich vor Grundversorgungsgebiet Netzstrukturdaten Geograph. Fläche km² Stromkreislänge km Umspannwerke 197 Trafostationen Stand : Angaben beziehen sich nur auf MITNETZ STROM

3 Entwicklung der EE-Einspeiser bei MITNETZ Stück MVA MW Stand , installierte Leistung 2014 noch nicht testiert Seite 3

4 Die Veränderungen der Energiewende werden im Norden und Osten Deutschlands schon heute sichtbar. Örtliches Ungleichgewicht Zeitliches Ungleichgewicht zwischen Bedarf und Erzeugung Mitnetz Rückspeisung in Höhe der eigenen Last Quelle: ARGE VNB Ost Seite 4

5 Einspeisung in MW Einspeisung in MW Volatile Einspeisung schafft neue Herausforderungen für Netzbetreiber und bestehende (Markt-)Prozesse Daten zur Windeinspeisung 2013 bei 50Hertz Windeinspeisung ( ) Maximale Einspeisung MW Minimale Einspeisung 0 MW Größter Anstieg über ¼ Stunde Größter Rückgang über ¼ Stunde MW 901 MW Größte Differenz zwischen Min und Max an einem Tag MW Prognose Hochtrechnung Hochrechnung Zeit in h Daten zur PV-Einspeisung 2013 bei 50Hertz PV-Einspeisung ( ) Maximale Einspeisung MW 5000 Minimale Einspeisung Größter Anstieg über ¼ Stunde Größter Rückgang über ¼ Stunde Größte Differenz zwischen Min und Max an einem Tag 0 MW MW 752 MW MW Quelle: 50Hertz Prognose HR Hochrechnung Zeit in h Seite 5

6 Netz- und Systemsicherheitsmanagement ist unabdingbar Seite 6

7 Herausforderungen für den VNB Große Anzahl dezentraler Anlagen in den Verteilnetzen, unterlagerte Netze > Sehr hoher Koordinationsaufwand Direktvermarktete Anlagen zeigen zunehmen fahrplanmäßiges Verhalten -> Erzeugungsprognosen basierend auf dem Primärenergieangebot weichen ab > Fahrplandaten der Anlagen müssen dem VNB bekannt sein Gegenläufige Anforderungen unterschiedlicher Akteure > Bsp. VNB nutzt Anlage zur Spannungshaltung -> ÜNB fordert neg. Regelleistung an -> Anlagen kann notwendige Blindleistung nicht breitstellen -> ungewollte Rückwirkung auf das Verteilnetz Netzberechnungen > Hohe Anzahl der Anlagen mit unterschiedlichen Anforderungen machen Zustandsberechnungen und Prognosen im Verteilnetz sehr aufwändig Seite 7

8 Herausforderungen für den VNB VNB hat den sicheren Netzbetrieb zu gewährleisten > ggf. sind Eingriffe durch Einspeisemanagement notwendig VNB muss diskrimierungsfrei handeln > Regelleistungserbringer dürfen nicht bevorzugt behandelt werden Gegenseitige Aufhebung vom Maßnahmen möglich > Bsp.: ein Einspeiser muss abgeregelt werden damit ein anderer Regelleistung einspeisen kann -> bilanzielle Wirkung verpufft Begrenztes Reglleistungspotenzial durch Engpässe im Verteilnetz > Muss die Einspeisekapazität dauerhaft vorgehalten werden? Seite 8

9 Schon heute finden unkontrollierte Zugriffe statt Abruf Regelenergie Abruf Regelenergie Übertragungsnetz Höchstspannung Aufruf Systemsicherheitsmanagement (SSM) Börse Direktvermarkter heute: 60 GW auf 1,7 Mio. Anlagen Verteilnetz Hoch-, Mittel- und Niederspannung Steuerung nach Marktlage Steuerung nach Netzzustand durch z.b. Netzsicherheitsmanagement ON OFF Seite 9

10 Durch Steuerung der Anlagen durch den Markt & ÜNB (Regelleistung) entstehen bisher ungeplante Netzzustände P Q 0 Verfügbarkeit der Anlagen und ihr Fahrplan muss bekannt sein damit gegenläufige Interessen von Netzbetreibern, Anlagenbetreibern und Direktvermarkter ausgeglichen werden können Dezentrale Anlagen werden zukünftig zur Steuerung des Blindleistungshaushaltes und der Spannungsregelung genutzt -> VNB muss Kenntnis haben wenn andere SDL durch diese Anlagen erbracht werden Seite 10

11 Beispiel negative Regelleistung Thermische Abfallverwertungsanlage nimmt an Regelenergieausschreibung teil und bietet neg. Regelleistung an Zuschlag wird erteilt VNB muss aufgrund hoher EE-Einspeisung Einspeiser abregeln (Netzsicherheitsmanagement) -> diese Anlage ohne gesetzlichen Anspruch wird durch den VNB auf 0 geregelt Bei Aufforderung durch den ÜNB könnte die angebotene negative Regelleistung nicht mehr erbracht werden Betreiber fordert aus dem Netzsicherheitsmanagement ausgenommen zu werden, VNB lehnt das ab Seite 11

12 Dezentrale Anlagen erbringen auch andere Systemdienstleistungen -> Wechselwirkungen Dezentrale Anlagen müssen zunehmend Beiträge für unterschiedliche Systemdienstleistungen liefern, um der veränderten Bereitstellung und dem steigenden Bedarf Rechnung zu tragen. Wechselwirkungen untereinander sind zu vermeiden! Seite 12

13 Bisheriges Konzept der Regelleistungserbringung hebelt das Kaskadenprinzip aus! Quelle: 50Hertz Transmission GmbH Seite 13

14 Vollständige Einbeziehung der VNB bei Präqualifizierung und Einsatz von dezentralen Anlagen notwendig Neu! Dynamischer Prozess VNB mit Anlagenbetreiber Freigabe zur Angebotsabgabe durch VNB Bisher! Pauschale VNB- Bescheinigung Vollständige Einbeziehung der VNB in die dynamische Präqualifikation Schaffung dynamischer Netzbewertungstools für Lastflussprognosen, Datenaustausch mit ÜNB Bei Bedarf (Rote Ampel absehbar) müssen die VNB die Aktivitäten einschränken Seite 14

15 Die VNB benötigen Kenntnis über das Anlagenverhalten (Fahrplandaten) Freigabe für die Fahrpläne (Vetorecht) Rechtliche Grundlagen zur Einschränkung der Aktivtäten von Anlagen Erweiterung der statischen Präqualifikation zu einer dynamischen Freigabe Klare Definitionen der rechtlichen und technischen Prioritäten Tools zu schnellen Bewertung und Prognose des Netzzustandes Engen Datenaustausch mit ÜNB und anderen VNB Seite 15

16 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT Mitteldeutsche Netzgesellschaft Strom mbh Magdeburger Straße Halle (Saale)

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