Altdorfer Flexmarkt und comax: Zusammenspiel von Verteil- & Übertragungsnetz für ein effizientes Netzengpassmanagement
Gemeinsam mit dem Übertragungsnetzbetreiber TenneT und der Bayernwerk Netz GmbH (Bayernwerk) hat die Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. (FfE) einen netzebenenübergreifenden Abruf von Flexibilität umgesetzt.
Über die im Projekt C/sells entwickelten Flex-Plattformen Altdorfer Flexmarkt (ALF) und comax wurden Anlagen aus dem Verteilnetz zur Behebung eines möglichen Engpasses im vorgelagerten Höchstspannungsnetz eingesetzt.
Dieser Abruf gibt einen Einblick in die Energiezukunft, denn künftig sollen viele an das Verteilnetz angeschlossene, dezentrale Kleinanlagen die stabile Energieversorgung im Stromnetzverbund unterstützen und dabei helfen, Ausfälle zu verhindern.
Im Rahmen des Feldversuchs unseres Altdorfer Flexmarkts (ALF) im Projekt C/sells wurden die im Projekt entwickelten Flexibilitätsplattformen ALF und comax gekoppelt. ALF wurde durch die Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V. (FfE) in Kooperation mit Bayernwerk im Rahmen des Projekts konzipiert, entwickelt und in der Region Altdorf mit Probanden erprobt. Über ALF kann im Verteilnetz vorhandene Flexibilität erschlossen und zur Behebung von Netzengpässen eingesetzt werden. Die Flexibilitätsplattform comax wurde von TenneT ebenfalls in Rahmen von C/sells entwickelt und bietet auch die Möglichkeit, Angebot und Nachfrage von Flexibilität zusammenzubringen. Durch die Kopplung der Plattformen wird damit das Flexibilitätsangebot, auf welches die jeweiligen Netzbetreiber für das Engpassmanagement zurückgreifen können, erweitert. Dabei konnte das gezielte Beladen von Redox-Flow-Batterien, welche durch das Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. in den Feldversuch eingebracht wurden, sowie die Steuerung von PV-Anlagen im Verteilnetz dazu beitragen, Überlastungen zu verhindern.
In der Projektregion, die im Netzgebiet von Bayernwerk liegt, gab es am Tag des Abrufs keine Engpässe, weshalb kein Bedarf für den Einsatz von Flexibilität bestand. Die ungenutzten Flexibilitätsangebote von ALF wurden daher an die comax übermittelt. Dafür wurden zum einen die Angebote aller PV-Anlagen im Feldversuchsgebiet aggregiert und zum anderen das Flexibilitätsangebot von drei Batteriespeichern aggregiert abgegeben. Damit waren auf der comax-Plattform an einem Netzknoten zwei zusätzliche Flexibilitätsangebote verfügbar. Im TenneT-Netzgebiet wurde testweise eine Überlastung prognostiziert, sodass Bedarf für den Einsatz von Flexibilität bestand. Die von ALF als Einsatzverantwortlicher für die Anlagen auf Verteilnetzebene angebotene Flexibilität wurde schließlich durch die comax kontrahiert.
Abbildung 1 zeigt die nachgefragte Flexibilität sowie die angebotene und erbrachte Flexibilität der Speicher und PV-Anlagen. Der Großteil der abgerufenen Flexibilität wird durch Batteriespeicher erbracht, welche beladen werden. Um die verbleibende Nachfrage an Flexibilität zu erbringen, wird die Einspeisung der PV‑Anlagen etwas reduziert. Somit konnte durch die gezielte Steuerung der Anlagen eine weitere Abregelung der PV‑Anlagen vermieden werden. Der Abruf wurde in einem begrenzten Testumfeld durchgeführt, weshalb geringe Leistungen abgerufen werden konnten (in der Abbildung entspricht der relative Leistungswert von 1 einer Leistung von 25 kW). Dieser Abruf kann jedoch beliebig skaliert werden.
Die beiden aus den ALF‑Angeboten aggregierten Fahrplanangebote wurden per E-Mail an die comax übermittelt. Der Abruf wurde von der comax-Plattform ebenfalls per E-Mail an ALF gesendet. ALF realisiert die Schalthandlungen für den Abruf als Einsatzverantwortlicher über die Infrastruktur intelligenter Messsysteme (iMSys). Auch die Messwerte zum Nachweis der Schaltungen werden über das iMSys erfasst und im Erbringungsregister von ALF gesammelt. Damit liefert ALF die zur Abrechnung notwendigen Messwerte. Die Abweichungen zwischen Flexibilitätsnachfrage und -erbringung ergibt sich aus den folgenden Gegebenheiten: Die Steuerung der PV-Anlagen erfolgt mit einer geringen Verzögerung, bei der Regelung von Fahrplananlagen kann es zu kleinen Abweichungen kommen und zudem sind die Stellstufen von PV‑Anlagen derzeit auf bestimmte Werte (0 %, 30 %, 60 %, 100 %) begrenzt.
Für Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Mauch, Geschäftsführer der FfE, war die Kopplung ein wichtiger Meilenstein: „Die Koordination und das Matching von Flexibilitätsangebot und -nachfrage im Netzgebiet des Altdorfer Flexmarkts hatten wir bereits erfolgreich demonstriert. In Zukunft wird das aber nicht ausreichen, denn die Netzebenen werden zusammenarbeiten und sich koordinieren müssen. Der Abruf der Anlagen in Altdorf und Arzberg für die Unterstützung der Stabilität im Netz hat erfolgreich gezeigt, wie das künftig funktionieren kann. Dies ist ein ganz wichtiger Schritt, um unser Stromnetz fitter für den weiteren Lauf der Energiewende zu machen, wo die vielen dezentralen Anlagen die Aufgaben der Kraftwerke ergänzen werden."
Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Elisabeth Springmann
Weitere Informationen:
https://www.ffe.de/publikationen/pressemeldungen/1061-altdorfer-flexmarkt-und-comax-zusammenspiel-von-verteil-%C3%BCbertragungsnetz-f%C3%BCr-ein-effizientes-netzengpassmanagement
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