Lektion 5 von 8
Märkte für Systemdienstleistungen
Energie — rohe Megawattstunden — ist nur ein Teil dessen, was ein Netz am Laufen hält. Frequenzregelung, Spannungsunterstützung und Reserven, vertieft im Grid-Stability-Track behandelt, kosten alle echtes Geld. Märkte für Systemdienstleistungen existieren, um diese Dienste explizit zu kaufen, statt anzunehmen, dass sie gratis verfügbar sind.
Warum diese einen eigenen Markt brauchen
Ein Erzeuger, der Frequenzregelung anbietet, produziert nicht notwendigerweise mehr Energie — er bietet an, die Leistung auf Befehl schnell hoch- oder runterzufahren, was erfordert, Kapazität in Reserve zu halten, statt sie als Energie zu verkaufen. Das ist ein echt anderes Produkt als Energie selbst, mit eigenem Wert, weshalb es separat bepreist und beschafft wird, statt in den Energiepreis eingerechnet zu werden.
Die wichtigsten Systemdienstleistungen
- Frequenzregelung
- Kontinuierliche, automatische, sekundengenaue Anpassung, um die Frequenz auf ihrem Sollwert zu halten — direkt verbunden mit der im Grid-Stability-Track behandelten Primär-/Sekundärregelung.
- Rotierende Reserve
- Kapazität von Erzeugern, die bereits am Netz und synchronisiert sind, fähig, den Ertrag innerhalb eines kurzen Zeitfensters (oft 10 Minuten) zu erhöhen, falls ein großer Generator plötzlich ausfällt.
- Nicht-rotierende (ergänzende) Reserve
- Kapazität, die innerhalb eines etwas längeren Zeitfensters starten und die volle Leistung erreichen kann, von derzeit nicht am Netz befindlichen Einheiten.
- Spannungsunterstützung / Blindleistung
- Vergütung für Erzeuger (oder dedizierte Geräte), die Blindleistung zur Spannungshaltung liefern — direkt verbunden mit den Spannungsstabilitätskonzepten, die anderswo auf dieser Plattform behandelt werden.
- Schwarzstartfähigkeit
- Die Fähigkeit, ohne jegliche Abhängigkeit von externer Netzleistung neu zu starten — entscheidend für die Erholung von einem weiträumigen Blackout, und typischerweise nur bei einer kleinen Zahl speziell ausgerüsteter Kraftwerke vorhanden.
Eine marktliche Antwort auf ein physikalisches Problem
Wie diese typischerweise beschafft werden
Viele US-Netzbetreiber führen gemeinsam optimierte Auktionen durch — Erzeuger bieten gleichzeitig für den Verkauf von Energie und die Bereitstellung von Systemdienstleistungen, und der Markt löst nach der Kombination, die sowohl den Energiebedarf als auch die benötigten Reserve-/Regelungsmengen zu den niedrigsten Gesamtkosten deckt. Das ist wichtig, weil ein Erzeuger, der Kapazität für Reserven zurückhält, weniger zum Verkauf als Energie verfügbar hat, sodass die beiden Entscheidungen echt verbunden sind, nicht unabhängig.
Warum Batterien diesen Markt verändert haben
Batteriespeicher, eingeführt im Renewable-Energy-Track, eignen sich außergewöhnlich gut für schnell reagierende Systemdienstleistungen — sie können innerhalb eines Sekundenbruchteils von voller Ladung zu voller Entladung wechseln, weit schneller als die mechanische Reaktion eines konventionellen Generators. In mehreren Märkten liefern Batteriebetreiber inzwischen einen großen und wachsenden Anteil der Frequenzregelung, gerade weil sie schneller und präziser reagieren können als traditionelle Erzeugung, und mehrere Märkte mussten ihre Systemdienstleistungsprodukte neu gestalten, um diese Geschwindigkeit angemessen zu vergüten.
Die europäischen Produktbezeichnungen
Das Wichtigste in Kürze
- Systemdienstleistungen (Frequenzregelung, Reserven, Spannungsunterstützung, Schwarzstart) werden separat von Energie bepreist, weil sie ein echt anderes Produkt sind.
- Jede Systemdienstleistung entspricht direkt einem physikalischen Stabilitätsbedarf, der im Grid-Stability-Track behandelt wird.
- Energie und Systemdienstleistungen werden meist in derselben Auktion gemeinsam optimiert, da die Bereitstellung des einen die Kapazität für das andere begrenzt.
- Die schnelle Reaktion von Batteriespeichern hat Märkte und Produktdesign für Systemdienstleistungen in vielen Regionen neu geformt.
Weiterführende Literatur
- D. S. Kirschen and G. Strbac, Fundamentals of Power System Economics, 2nd ed. Hoboken, NJ: Wiley, 2019. — Marktdesign für Systemdienstleistungen
- U.S. Federal Energy Regulatory Commission, Order No. 755: Frequency Regulation Compensation in the Organized Wholesale Power Markets, Oct. 2011. — die US-Entscheidung, die leistungsabhängige Vergütung für schnell reagierende Regelressourcen einführte
- Commission Regulation (EU) 2017/2195 of 23 November 2017 establishing a guideline on electricity balancing (EB GL). — der europäische Rahmen für die Beschaffung von FCR, aFRR und mFRR und die grenzüberschreitenden Regelenergieplattformen