Flex2Market Regionale Flexibilitätsmärkte entlasten das Verteilnetz

Transkript

1 Flex2Market Regionale Flexibilitätsmärkte entlasten das Verteilnetz Vortrag im Rahmen des Energieforums Life Needs Power auf der Hannover Messe 2018 Jessica Hermanns, Jan Meese, Markus Zdrallek Bergische Universität Wuppertal S1

2 Motivation für Regionale Flexibilitätsmärkte Häufig sehr geringer Anteil kritischer Netzsituationen an jährlichen Betriebsstunden Case I Case II Case III Case IV Case V Case VI Quelle: Zander, W.; Lemkens, S.; Macharey, U.; Langrock, T.; Nailis, D.; Zdrallek, M.; Schäfer, K. F.; Steffens, P.; Kornrumpf, T.; Hummel, K.; Schalle, H.: dena-netzflexstudie Optimierter Einsatz von Speichern für Netz- und Marktanwendungen in der Stromversorgung Deutsche Energie-Agentur GmbH (Hrsg.), Berlin (2017) S2

3 Koordination von Markt und MS-/NS-Netz Möglichkeit zur kurzfristigen Einflussnahme bei prognostizierten Engpässen Starker Zuwachs an E-Mobility & Batteriespeichern für PV-Eigenverbrauch Änderungen im Handel (dynamische Stromtarife Happy Power Hour) Weitergabe des Verfügbarkeitssignals an Handel Ergänzt bestehende Marktplätze (Spotmarkt, Regelleistung ) RegioFlex Kurzzeitige Spannungsbandverletzung durch zu viel PV-Einspeisung Senkung des Spannungsbandes durch gleichzeitiges Laden eines E-Autos S3

4 Netzkapazitätsampel für das Verteilnetz Netzkapazitätsampel bildet Grundlage für Regionalen Flexibilitätsmarkt Regulierter/netzdominierter Bereich Der Netzzustand ist kritisch. Der Netzbetreiber greift steuernd ein. Das Marktgeschehen wird ausgesetzt. Netzorientierter Bereich mit marktgetriebenen Prozessen Netzbetreiber fragt in Abhängigkeit von der Netzsituation lokale und zeitlich eingeschränkte Flexibilität nach. Marktgetriebener Bereich (Wettbewerb) Der Netzzustand ist unkritisch. Alle Kunden können frei am Markt agieren. S4

5 Intelligentes Verteilnetzmanagement als Basis Konsortium: Auszeichnungen: S5

6 Die Phasen der Netzkapazitätsampel Prognose Problem mit VNB-Maßnahmen lösbar? nein RegioFlex Problem nicht lösbar ja Problem am Markt lösbar Engpass prognostiziert? ja nein Regulärer Betrieb Abruf von Flexibilitäten Regelung durch das Smart Grid System (EE-Abregelung) S6

7 Zeitlicher Ablauf im MS-/NS-Netz t-24 Std. Ab t-6 Std. t-45 Min. t-5 Min. t Kurzfristige Zuschlagsvergabe (45 Minuten Vorlauf) Ermöglicht höhere Prognosegenauigkeit Nicht bezuschlagte Anbieter können ihre Energie am Intraday-Markt handeln. Auf MS-Ebene frühere zusätzliche Ausschreibung für gesicherten Bedarf S7

8 Räumliche Aufteilung der Märkte HS MS MS NS NS NS U > U max S8

9 Räumliche Aufteilung der Märkte HS I > I max MS MS NS NS NS S9

10 Übergang von grüner zu gelber Phase Berechnung möglicher Regelungseingriffe durch VNB-eigene Betriebsmittel/Maßnahmen Diese Maßnahmen werden immer zuerst ergriffen. Wenn danach noch ein Restproblem besteht, soll dies durch die Flexibilitäten am Markt vermieden werden. U/U n [%] Spannung vor VNB-Maßnahmen MS/NS 109 Spannung nach VNB-Maßnahmen Knoten S10

11 Das Projekt Flex2Market Ansprechpartner: Jessica Hermanns, M. Sc. Projektlaufzeit: Mai 2017 bis Mai 2019 Problemstellung Spannungsbandverletzungen und Betriebsmittelüberlastungen durch starken Zubau erneuerbarer Energien Netzausbau ist sowohl kosten- als auch zeitintensiv. Lösungsansatz Implementierung des ersten Regionalen Flexibilitätsmarktes im Verteilnetz Entwicklung einer Netzzustandsprognose Offener und transparenter Marktplatz zum Handel der benötigten Flexibilität Projektpartner: Assoziierter Partner: S11

12 Was Sie sich merken sollten Die Verteilnetze stehen vor großen Herausforderungen Netzausbau bis zur letzten kwh ist ökonomisch nicht sinnvoll Smart Grid Systeme vermeiden seltene Überlastungen und ersparen somit Netzausbau Die Kapazitätsampel bildet die Grundlage zur Koordination der Flexibilitäten (Markt und Netz) RegioFlex ermöglicht technologieneutralen Wettbewerb der Flexibilitäten Engpassvermeidung durch Lastverschiebungen & Speichermöglichkeiten Marktausgestaltung ist stark von der Spannungsebenen abhängig Verringerung von EE-Abregelungen Die Vermarktung von Flexibilität bringt Vorteile für Erzeuger, Verbraucher und Netzbetreiber S12

13 Bergische Universität Wuppertal Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgungstechnik Prof. Dr.-Ing. Markus Zdrallek Rainer Gruenter-Str Wuppertal S13