SMART MARKETS für regionale Systemdienstleistungen Entwicklung eines Marktdesigns

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Volker Heidrich
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1 SMART MARKETS für regionale Systemdienstleistungen Entwicklung eines Marktdesigns Sophia Kra* M.Sc. Betriebswirtscha*slehre/Energiewirtscha* Universität Leipzig Professur für Energiemanagement und Nachhaltigkeit Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement (IIRM) Universität Leipzig StrommarkAreffen/Berlin, Sophia Kra* 1

AP 5.2: Analyse, Design und SimulaHon marktbasierter Instrumente Bearbeitung: IIRM, Universität Leipzig

2 WindNODE Das Schaufenster für intelligente Energie aus dem Nordosten Deutschland AP5 : Marktdesign und Regulierung neue Spielregeln und Rollen im Energiesystem Leitung: IIRM, Universität Leipzig/IKEM, Berlin AP 5.2: Analyse, Design und SimulaHon marktbasierter Instrumente Bearbeitung: IIRM, Universität Leipzig GridLab GmbH Kontakt: Prof. Dr. Thomas Bruckner Direktor IIRM, Universität Leipzig WindNODE 2 Sophia Kra* 2

3 Energiewende steht vor Herausforderungen Veränderung der Laststruktur Veränderung der Erzeugungsstruktur Aktuelles Strommarktdesign = Klare Trennung zwischen reinem Netzbetrieb und reiner Marktsphäre Drei-Prozent-Ansatz beim Netzausbau u.a. Strom- und spannungsbedingte Netzengpässe Keine kosteneffiziente Stromversorgung Neues Marktdesign? Sophia Kra* 3

4 Agenda Überblick: Systemdienstleistungen Status Quo Marktdesign-Optionen Smart Market Konzept Fazit Diskussion Sophia Kra* 4

Überblick: Systemdienstleistungen Systemdienstleistung (SDL) Betriebsführung Netzebenen-übergreifende Koordina[on der Erbringung von SDL und Engpassmanagement Frequenzhaltung Ausgleich der

5 Überblick: Systemdienstleistungen Systemdienstleistung (SDL) Betriebsführung Netzebenen-übergreifende Koordina[on der Erbringung von SDL und Engpassmanagement Frequenzhaltung Ausgleich der Abweichungen zw. Erzeugung und Verbrauch Spannungshaltung Einhaltung zulässiger Spannungsgrenzen VersorgungswiederauVau Wiederversorgung nach Störung und/ oder Blackout SDL-Produkt Regelleistung Momentanreserve Blindleistung Kurzschlussleistung Schwarzstar]ähigkeit Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an dena (2014) è Bedarf wird (teilweise punktuell) bei allen SDL-Produkten in Zukun* steigen Sophia Kra* 5

6 Spannungsproblem im 380kV-Netz Quelle: Eigene Darstellung in Zusammenarbeit mit Gridlab GmbH Sophia Kra* 6

7 Spannungsstützung durch EE-Parks aus Verteilnetzebene Quelle: Eigene Darstellung in Zusammenarbeit mit Gridlab GmbH Sophia Kra* 7

8 Aktuelle SDL-Bereitstellung im deutschen Stromversorgungssystem Markt: marktdienlich Netz: netzdienlich u. a. u. a. Day-Ahead Anpassungsmaßnahmen Redispatch- Einsatz Intraday EinsMan Sophia Kra* 8

Aktuelle SDL-Vergütungsmechanismen im deutschen Stromversorgungssystem Markt: marktdienlich Netz: netzdienlich Anpassungsmaßnahmen Redispatch- Einsatz Day-Ahead Intraday EinsMan SDL Frequenzhaltung

9 Aktuelle SDL-Vergütungsmechanismen im deutschen Stromversorgungssystem Markt: marktdienlich Netz: netzdienlich Anpassungsmaßnahmen Redispatch- Einsatz Day-Ahead Intraday EinsMan SDL Frequenzhaltung Spannungshaltung Versorgungswiederaumau Betriebsführung Produkt Regelleistung Blindleistung Momentanreserve Kurzschlussleistung Schwarzstartfähigkeit Redispatch Anpassungsmaßnahmen EinsMan Vergütung Keine Keine Keine Vergütung nach vertraglicher Vereinbarungen Ohne Kostenersatz Regelleistungsmarkt Kostenersatz Kostenersatz Quelle: Eigene Darstellung Sophia Kra* 9

10 Marktdesign-Optionen für regionale SDL- Bereitstellung Market Splinng Nodal Pricing Zellularer Ansatz Sophia Kra* 10

11 Marktdesign-Optionen für regionale SDL- Bereitstellung Market Splinng S M AR T K O NZ Nodal Pricing M AR E P T Zellularer Ansatz K ET Sophia Kra* 11

12 Smart Markets Smart Markets fungieren als Koordina[onsmechanismus zwischen dem reinen Markt- und Netzbetrieb und dienen dem Handel von lokalen SDL-Produkten im Falle von sich abzeichnenden Grenzwertverletzungen. Somit weisen Smart Markets aufgrund ihrer Funk[onalität eine räumliche und zeitliche Komponente auf. [Eigene Defini[on in Anlehnung an Ecofys und Fraunhofer IWES: 2017, S. 47] Sophia Kra* 12

Flexibilitätsplattform zur Vermarktung von regionalen SDL Flexibilitätsplattform MARKET Prognosen Ausschreibung Abruf Gebot Zuschlag

ÜNB/VNB Angebot von netzdienlicher Flexibilität SDL-Aggregator OPERATION IKT-Technologien steuern messen Regelbefehle Energiemonitoringsysteme

13 Flexibilitätsplattform zur Vermarktung von regionalen SDL Flexibilitätsplattform MARKET Prognosen Ausschreibung Abruf Gebot Zuschlag Präqualifikation ENTERPRISE Bedarf an netzdienlicher Flexibilität Koordination zw. ÜNB/VNB Angebot von netzdienlicher Flexibilität SDL-Aggregator OPERATION IKT-Technologien steuern messen Regelbefehle Energiemonitoringsysteme steuern messen STATION FIELD HöS HS MS NS SDL-Anbieter PROCESS Netzsphäre (reguliert) Marktsphäre (nicht-reguliert) Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Bergische Universität Wuppertal (2016, S. 6) Sophia Kra* 13

14 Fazit Regionale SDL-Bereitstellung über Smart-Markets zwischen BoAom-Up und Top-Down Möglicherweise NICHT NUR ein Smart-Market-Modell bzw. eine zentrale Flexibilitätsplatorm è Pilotprojekt innerhalb von SINTEG-Förderprogramm sinnvoll Weiterer Forschungsbedarf notwendig hinsichtlich Datenerfassung und -auswertung betriebswirtscha*licher Ausgestaltung des Senngs bzw. neuer Geschä*smodelle Grid Integra[on ENERA WindNODE Sophia Kra* 14

15.08.17 22:06 Vielen Dank! -- Sophia Kraft Market Supervision of European Energy Exchange EEX Power Derivatives GmbH P: +49 341 2156-328 F: +49 341 2156-109 sophia.kraft@eex.

15 :06 Vielen Dank! -- Sophia Kraft Market Supervision of European Energy Exchange EEX Power Derivatives GmbH P: F: EEX Power Deriva-ves GmbH Augustusplatz Leipzig Germany Management Board: Wolfgang Treber, Nico Wölfer Headquarters: Commercial Register Number: Leipzig HRB VAT ID: DE Branch: Commercial Register Number: R.C.S. Paris VAT ID: FR Follow us on TwiXer /LinkedIn /XING Sophia Kra* 15

16 Literatur Bergische Universität Wuppertal (2016): Grid Integra[on. Technische Integra[on und Steuerung von marktorien[erten dezentralen Flexibilitäten in einem Verteilnetzautoma[sierungssystem. Vortrag auf Konferenz Zukun*sfähige Stromnetze. Berlin, Bundesverband der Energie- und Wasserwirtscha* e.v. (BDEW) (2016): Posi[onspapier. Der ak[ve Verteilnetzbetreiber in einer dezentralen Energiewelt. Ein Beitrag der Verteilnetzbetreiber im BDEW zum Netzkonzept Berlin, Deutsche Energie Agentur GmbH (dena) (2014): dena-studie Systemdienstleistungen Voraussetzungen für eine sichere und zuverlässige Stromversorgung mit hohem Anteil erneuerbarer Energien. Berlin, Ecofys; Fraunhofer IWES (2017): Smart-Market-Design in deutschen Verteilnetzen. Studie im Au*rag von Agora Energiewende. Berlin, Sophia Kra* 16

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