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Systemdienstleistungen

Regelreserve

Die Systemdienstleistung Regelreserve wird von den Übertragungsnetzbetreibern zum Ausgleich von Ungleichgewichten im Stromnetz eingesetzt, um die Netzfrequenz stabil zu halten und somit einen sicheren Systembetrieb zu gewährleisten.

Einführung

Definition und Einsatz

Als Regelreserve wird die Energie bezeichnet, die zum Ausgleich unvorhergesehener Leistungsschwankungen im Stromnetz eingesetzt wird. Bei der Regelreserve wird zwischen Regelreservearbeit (Energie) und Regelreserveleistung (Leistung) unterschieden. Es ist die Aufgabe der Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) mit Hilfe von Regelreserve die Netzfrequenz stabil zu halten und somit einen sicheren Systembetrieb zu gewährleisten. Für eine stabile Netzfrequenz von 50Hz müssen Stromerzeugung und -verbrauch jederzeit im Gleichgewicht stehen. Das bedeutet, dass Einspeisung und Entnahme seitens der Stromerzeuger und -verbraucher deckungsgleich sein müssen, um eine ausgeglichene Systembilanz zu erreichen. Die Netzfrequenz steht in der zeitlichen Auflösung von einer Sekunde zum Download auf netztransparenz.de zur Verfügung.

In der Definition von Regelreserve wird zwischen positiver und negativer Regelreserve unterschieden. Beim Regelreserveeinsatz kann sowohl Strom in das Netz eingespeist als auch aus dem Netz entnommen werden. Sobald mehr Strom in das Netz eingespeist als verbraucht wird, steigt die Netzfrequenz über die 50Hz. Die ÜNB setzen negative Regelreserve ein, um das Gleichgewicht wieder herzustellen. Fällt jedoch die Netzfrequenz setzen die ÜNB positive Regelreserve ein. Negative Regelreserve kann durch eine Erhöhung der Stromentnahme (Verbrauch) oder eine Absenkung der Stromerzeugung erbracht werden. Die Erbringung positiver Regelreserve erfolgt entsprechend entgegengesetzt. 

Produkte

Die drei Regelreservearten

Die ÜNB beschaffen drei Arten von Regelreserve in unterschiedlich schnell aktivierbaren Qualitäten.

  1. FCR

    Die FCR (engl. Frequency Containment Reserve) muss innerhalb von 30 Sekunden verfügbar sein. Sie ist eine der ersten Regelreservearten, die zum Einsatz kommt, wenn die Netzfrequenz von der Sollfrequenz (50Hz) abweicht. Die FCR dient der kurzfristigen Stabilisierung von Netzfrequenzabweichungen und wird automatisch und europaweit aktiviert.

  2. aFRR

    Die aFRR (engl. Frequency Restoration Reserve with automatic activation) hat die Aufgabe, die nach einer Störung solidarisch im europäischen Verbundnetz eingesetzte FCR abzulösen. Sie muss innerhalb von 5 Minuten aktiviert sein. Die Aktivierung erfolgt durch einen vollautomatischen Abruf des ÜNB, in dessen Regelzone eine Systembilanzabweichung registriert wurde.

  3. mFRR

    Die mFRR (engl. Frequency Restoration Reserve with manual activation) dient einerseits zur Ablösung der angeforderten aFRR, kann andererseits aber auch dafür verwendet werden, ergänzend zur verfügbaren aFRR größere Störungen des Systembilanzgleichgewichtes zu beheben. Die Aktivierung erfolgt durch eine manuelle Aktivierungsentscheidung der ÜNB innerhalb von 12,5 Minuten über einen Zeitraum von mindesten 15 Minuten.

Regelreservemarkt

Deutscher Markt für die Beschaffung

Der Regelreservemarkt bezeichnet den Markt für die Beschaffung von Regelreserve. In Deutschland beschaffen die Übertragungsnetzbetreiber ihren Bedarf an FCR, aFRR sowie mFRR in einem Ausschreibungsverfahren auf der gemeinsamen Internetplattform zur Vergabe von Regelleistung: regelleistung.net. Seit November 2020 gibt es neben dem Regelleistungsmarkt (RLM) auch einen Regelarbeitsmarkt (RAM) für aFRR und mFRR. Die Beschaffung von Regelleistung und Regelarbeit findet in zwei getrennten Ausschreibungen statt. Bei der FCR wird ausschließlich Regelleistung beschafft.

Deutschland ist in vier Regelzonen unterteilt, die von 50Hertz Transmission GmbH, Amprion GmbH, TenneT TSO GmbH und TransnetBW GmbH, geführt werden. Die deutschen ÜNB sind als Regelzonenverantwortliche für den zuverlässigen und sicheren Betrieb des Stromnetzes in ihrer Regelzone verantwortlich. Die Regelzonen sind im deutschen Netzregelverbund (NRV) zusammengefasst. Mit dem NRV optimieren die vier ÜNB die Regelleistungsvorhaltung und den Einsatz von Regelenergie. Dabei wird der Regelreservebedarf gemeinsam dimensioniert und ausgeschrieben. Zudem wird Regelenergie kostenoptimal aktiviert und eine gegenläufige Aktivierung vermieden. Weitere Informationen zum NRV sind auf regelleistung.net zu finden.

Prozessübersicht

Regelreserveprozess

Potenzielle Regelreserveanbieter müssen in einem Präqualifikationsverfahren den Nachweis zur Erfüllung der technischen Anforderungen für die Vorhaltung und Erbringung der unterschiedlichen Regelreservequalitäten vorweisen, um einen Zugang zu den Regelreservemärkten zu erhalten. Die Präqualifikationsunterlagen können an den betreffenden ÜNB durch Nutzung der Plattform für Reserveanbieter, dem sogenannten PQ-Portal übermittelt werden. Einen Zugang zum PQ-Portal kann beim jeweiligen Anschluss-ÜNB beantragt werden. 

Weitere Informationen zu diesem Thema sind auf regelleistung.net unter Präqualifikation zu finden.

(www.regelleistung.net)

Die vorzuhaltende FCR wird jährlich in Abstimmung zwischen den kontinentaleuropäischen Übertragungsnetzbetreibern dimensioniert. Entsprechend der Vorgaben aus der System Operation (SO)-Verordnung ist für den kontinentaleuropäischen Synchronverbund aktuell FCR in Höhe von 3.000 MW vorzuhalten. Der Bedarf an aFRR und mFRR wird durch die deutschen ÜNB mit Hilfe eines dynamischen Dimensionierungsverfahren ermittelt. 

Weitere Informationen zum Thema Dimensionierung sind auf regelleistung.net unter Regelenergiebedarf (Dimensionierung) zu finden.

Die Ausschreibung, die Angebotsabgabe und die Information der Anbieter über erteilte Zuschläge bzw. Absagen erfolgen über die gemeinsame Vergabeplattform regelleistung.net. Die Beschaffung der Regelreserveprodukte (Regelleistung und Regelarbeit) erfolgt regelzonenübergreifend und teilweise in Kooperation mit europäischen Übertragungsnetzbetreibern (FCR Cooperation, ALPACA).

Auf dem Regelleistungsmarkt (RLM) können Gebote in Form eines Leistungspreis abgegeben werden. Die Anbieter, die am Regelleistungsmarkt bezuschlagt werden, verpflichten sich ihre angebotene Regelleistung für einen Abruf bereit zu halten. Für die reine Vorhaltung der Regelleistung erhalten sie den sogenannten Leistungspreis. Es gilt das Gebotspreisverfahren („pay as bid“).

Auf dem Regelarbeitsmarkt (RAM) für aFRR und mFRR werden die Gebote für die Aktivierung von Regelarbeit abgegeben. Anbieter, die am RLM bezuschlagt worden sind, sind verpflichtet am RAM mindesten Angebote in Höhe des RLM-Zuschlags anzubieten. Anbieter, die nicht am RLM teilgenommen haben oder nicht bezuschlagt worden sind, können dennoch Gebote am RAM anbieten. Die Anbieter stellen den sogenannten Arbeitspreis ein. Dieser bezieht sich auf die tatsächliche Erbringung von Regelenergie beim Abruf. Das heißt, der Anbieter erhält erst bei tatsächlicher Aktivierung von Regelarbeit eine Vergütung. Diese richtet sich nach dem jeweils teuersten Gebot innerhalb des Aktivierungszeitraums.

Die Aktivierung von Regelreserve erfolgt ausschließlich bei den Anbietern, deren Gebot für Regelarbeit bezuschlagt wurde. Der Abruf wird entsprechend der Merit-Order-Liste ausgeführt und die Aktivierung der vorgehaltenen Regelreserven unterscheidet sich je nach Reservequalität. Während der Abruf für aFRR und mFRR gemäß dem Verursacherprinzip erfolgt, wird FCR gemäß dem Solidaritätsprinzip dezentral im gesamten Synchrongebiet auf Basis der Abweichung vom Sollwert der Netzfrequenz aktiviert.

Bei den Regelreserveprodukten FCR, aFRR und mFRR wird eine leistungspreisbasierte Vergütung für die Vorhaltung von positiver oder negativer Leistung gezahlt. Bei den Regelreserveprodukten aFRR und mFRR erfolgt darüber hinaus eine arbeitspreisbasierte Vergütung für die tatsächlich abgerufene und gelieferte Regelarbeit. Die Vergütung der Leistungsvorhaltung stellt immer eine Zahlung der ÜNB an die Regelreserveanbieter dar. Die Vergütung der abgerufenen Regelarbeit erfolgt in Abhängigkeit der Abrufrichtung und des Arbeitspreises als Zahlung (Gutschrift) oder Forderung der ÜNB gegenüber den Regelreserveanbietern. Die Regelreserveabrechnung wird unabhängig davon, ob es sich um eine Gutschrift oder Forderung handelt, durch den Anschluss-ÜNB durchgeführt. Grundlage der Abrechnung bilden die Modalitäten für Regelreserveanbieter.

Kooperationen

Grenzüberschreitende Zusammenarbeit

Die ÜNB arbeiten im Rahmen unterschiedlicher Kooperation auf nationaler sowie europäischer Ebene eng zusammen. Die Kooperationen resultieren aus der Umsetzung der Vorgaben der Electricity Balancing (EB)-Verordnung. Außerdem bestehen freiwillige Kooperationen zur gemeinsamen Beschaffung von Regereserve. Weitere Informationen zu den einzelnen Kooperationen finden Sie unter:

  • International Grid Control Cooperation (IGCC)
  • Platform for the International Coordination of Automated Frequency Restoration and Stable System Operation (PICASSO)
  • Manually Activated Reserves Initiative (MARI)
  • Allocation of Cross-zonal Capacity and Procurement of aFRR Cooperation Agreement (ALPACA)
  • Frequency Containment Reserves (FCR)
  • Trans European Replacement Reserves Exchange (TERRE)