Die Welt der Stromerzeugung und -verteilung ist ein komplexes Geflecht aus miteinander verbundenen Systemen und Märkten. Im Mittelpunkt dieses komplizierten Netzes steht die Beschaffung von Ancillary Services (AS), die für die Stabilität und Zuverlässigkeit der Stromversorgung unerlässlich sind.
In unserem letzten „Was ist…?“ Beitrag ging es darum was Ancillary Services eigentlich genau sind.
In diesem Artikel werden wir die wirtschaftlichen Aspekte der Beschaffung von Ancillary Services, die verschiedenen Marktmechanismen und die sich entwickelnde Landschaft des Energiesektors untersuchen.
Energiemärkte: wo Elektrizität Gestalt annimmt
Strom ist nicht nur eine Ware, sondern eine dynamische Kraft, die auf verschiedenen Märkten gehandelt werden kann, die jeweils einem bestimmten Zweck dienen. Es gibt zwei Hauptmechanismen für den Stromhandel, die von der Betriebszeit und der Lieferung abhängen immer deutlicher.
- Terminmärkte: Auf diesen Märkten werden Verpflichtungen zur Lieferung einer vorher festgelegten Strommenge zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Zukunft eingegangen. Dies ist ein proaktiver Ansatz, der sicherstellt, dass das Stromangebot der erwarteten Nachfrage entspricht.
- Real-Time-Märkte: Diese Märkte kommen ins Spiel, wenn das im Voraus festgelegte Stromangebot auf dem Terminmarkt hinter der tatsächlichen Nachfrage zurückbleibt. Echtzeitmärkte bieten die notwendige Unterstützung zur Deckung des unmittelbaren Energiebedarfs.
Während Energie in Form von Strom in der Regel auf Terminmärkten gehandelt wird, findet AS seinen Platz sowohl auf Termin- als auch auf Echtzeitmärkten. Diese Unterscheidung gewährleistet, dass die Stromversorgungskette robust und anpassungsfähig an sich ändernde Umstände bleibt.
Der Energiesektor umfasst ein breites Spektrum an Stromquellen, darunter erneuerbare Energien, Kernkraft, Gasturbinen und Kohlekraftwerke. Die Wahl der Energiequelle hängt von der Kapazität, den Kosten, der Technologie und den Brennstoffen ab. Erneuerbare Energiequellen wie Wind- und Sonnenenergie werden für ihre niedrigen Grenzkosten gelobt. Dennoch stellen ihre Skalierbarkeit und Beständigkeit im Vergleich zu konventionellen Energiequellen eine Herausforderung dar. Die Integration erneuerbarer Energien in das Stromnetz kann zu einer Senkung der Großhandelspreise für Strom führen, was für die Verbraucher ein Segen ist. Sie kann jedoch auch wirtschaftliche und technische Herausforderungen mit sich bringen, ein Phänomen, das als „Merit-Order-Effekt“ bekannt ist.
In Europa findet der Stromhandel auf einem zentralisierten Markt statt, der als European Energy Exchange bekannt ist. Hier koordinieren die Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) den Netzbetrieb, verwalten die Ausgleichsmärkte und erteilen den untergeordneten Netzbetreibern wie den Verteilernetzbetreibern (VNB) Anweisungen. Im Gegensatz dazu gibt es in Israel einen einzigen, unabhängigen Netzbetreiber (NOGA), der das Stromnetz, die Erzeugungsanlagen und die AS überwacht. Die zunehmende Präsenz von dezentraler erneuerbarer Energieerzeugung verändert jedoch die Landschaft, da sie eine lokalisierte Disposition ohne direkte Beteiligung von NOGA ermöglicht.
Märkte für Ancillary Services: Das Rückgrat der Netzstabilität
Ancillary Services sind die unbesungenen Helden des Stromsektors, die dafür sorgen, dass das Licht an bleibt und unsere Geräte laufen. Auf den Märkten für Ancillary Services sind die Akteure und Mechanismen sorgfältig aufeinander abgestimmt, um Fairness und Transparenz zu gewährleisten.
Konventionelle AS-Märkte werden in erster Linie von den ÜNB organisiert, die nicht nur diese Märkte betreiben, sondern auch die Hauptabnehmer von AS-Produkten sind. Die Verkäufer besitzen Stromerzeugungsanlagen, die vordefinierte Qualifikationen erfüllen, während große Demand-Response-Unternehmen, Verbraucher und Aggregatoren alle eine wichtige Rolle spielen. AS-Angebote werden in der Regel auf Jahresbasis abgegeben, wobei die verfügbare Kapazität täglich angeboten wird.
Um den komplizierten Tanz von Stromangebot und -nachfrage auszubalancieren, sind Planungs-, Dispatching- und Selbstbedienungsprozesse erforderlich. In dieser Symphonie der AS-Beschaffung müssen alle Elemente harmonisch zusammenarbeiten, damit das Netz stabil und reaktionsfähig bleibt.
Die zunehmende Präsenz von dezentralen Erzeugungsanlagen unterstreicht die Bedeutung der Koordination zwischen ÜNB und VNB. Die Beschaffung von AS in dieser sich entwickelnden Landschaft ist durch fünf verschiedene Modelle gekennzeichnet:
- Zentralisiertes AS-Marktmodell: In diesem Modell betreibt der ÜNB einen gemeinsamen Markt für AS und ist der einzige Käufer von AS-Produkten sowohl auf der Verteilungs- als auch auf der Übertragungsebene.
- Lokales AS-Marktmodell: Im lokalen Marktmodell betreibt der VNB den Markt und ist der einzige Käufer. Der Vorrang wird lokal erzeugten Produkten eingeräumt, um Engpässen entgegenzuwirken, wobei alle verbleibenden Gebote dem Markt des ÜNB angeboten werden.
- Modell der geteilten Ausgleichsverantwortung: Dieses Modell funktioniert auf zwei Ebenen, wobei der ÜNB für die Produkte zuständig ist, die an das Übertragungsnetz angeschlossen sind, und der VNB für die Produkte, die an das Verteilernetz angeschlossen sind. Die Produkte können nicht vom Verteilermarkt auf den Übertragungsmarkt übertragen werden.
- Gemeinsames ÜNB-DSO-Marktmodell: Dieses Modell sieht einen gemeinsamen AS-Markt vor, der sowohl vom ÜNB als auch vom VNB betrieben wird, die als Käufer von Dienstleistungen fungieren. Die Produkte werden dem Netzbetreiber mit dem höchsten Bedarf zugewiesen.
- Integriertes Flexibilitätsmarktmodell: In diesem Modell werden flexible Ressourcen, die sowohl an Übertragungs- als auch an Verteilernetze angeschlossen sind, auf einem gemeinsamen Markt angeboten. Dieser Markt steht Netzbetreibern und Nichtnetzbetreibern offen und erfordert die Beteiligung eines neutralen Marktbetreibers.
Frequenzsteuerung und der Balanceakt
Die Frequenzregelung ist ein zentraler Aspekt der AS-Beschaffung, der sich auf die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts von Stromnachfrage und -angebot konzentriert. In Europa wird der Ausgleich aufgrund der geografischen Beschränkungen des Kontinents in fünf synchronen Gebieten durchgeführt. Diese Ausgleichsmärkte definieren verschiedene Arten von Frequenzreserven, Aktivierungsprozesse, Reservedimensionierung, Strukturen und Akteure. Die ÜNB sind die Hauptabnehmer von Ausgleichsleistungen, während zu den Anbietern von Ausgleichsleistungen die Eigentümer und Gruppen von Reserveeinheiten gehören. Die Vergütungssysteme variieren von Land zu Land und berücksichtigen Faktoren wie Dringlichkeit, Vertragslaufzeiten, Aktivierungsdauer und andere Elemente.
In Europa werden die Preissignale zwischen verschiedenen Synchrongebieten ausgetauscht, was eine wirksame Koordinierung ermöglicht. Das Konzept der Flexibilität als Produkt gewinnt zunehmend an Bedeutung. Sie spielt eine zentrale Rolle bei der Bewältigung lokaler Netzengpässe und kann auf Markt- oder Aggregatorplattformen angeboten werden. Diese Flexibilitätsdienstleistungen sind für die Aufrechterhaltung der Netzstabilität auf lokaler Ebene von entscheidender Bedeutung und erfordern, dass der Netzbetreiber über Informationen zu lokalen Flexibilitätsdienstleistungen und Anlagenbesitzern verfügt.
Spannungsstützungsdienste sind ein weiterer integraler Bestandteil der AS-Beschaffung. Sie funktionieren ähnlich wie die Frequenzregelung, mit Abrechnungsprozessen, die Pay-as-Bid-, Grenzpreis- oder regulierte Preismodelle beinhalten. Diese Dienstleistungen können in obligatorische und zusätzliche Spannungsregelung unterteilt werden. Während die obligatorische Spannungsstützung in den meisten europäischen Ländern vorgeschrieben ist, wird die Spannungsstützung nicht in allen Ländern vergütet.
Die wirtschaftlichen Aspekte der AS-Beschaffung sind vielschichtig und umfassen unterschiedliche Marktmechanismen, Modelle und Preisbildungssysteme. Mit der Zunahme von Systemen mit verteilten Stromerzeugern und der Integration erneuerbarer Energiequellen ist die Koordinierung zwischen ÜNB und VNB von entscheidender Bedeutung für die Gewährleistung einer robusten und zuverlässigen Stromversorgung. Im Mittelpunkt dieser Bemühungen stehen die Ancillary Services, die als Dreh- und Angelpunkt dafür sorgen, dass das Netz stabil bleibt und auf die sich ständig verändernde Landschaft des Energiesektors reagieren kann.
Wir hoffen, dass wir Dir näher bringen konnten, wie der Markt von Ancillary Services funktioniert.
Bei Fragen steht dir Evyatar Littwitz gerne zur Verfügung.
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Dein Es-geht! Team