Systemdienstleistungen
Systemdienstleistungen
Was sind Systemdienstleistungen?
Swissgrid ist als nationale Netzgesellschaft für den
sicheren und effizienten Betrieb des Schweizer Übertragungsnetzes verantwortlich. In der Netzleitstelle
«Swissgrid Control» überwacht und steuert sie die
Energieflüsse der Schweiz zu jeder Tages- und Nachtzeit.
Neben der Übertragung von Energie erbringt Swissgrid weitere Dienste, die für die Elektrizitätsversorgung von grosser Bedeutung sind: dazu gehören die
Systemdienstleistungen.
Zu den Systemdienstleistungen zählen die Beschaffung von Regelleistung und der Einsatz von Regelenergie. Damit gleicht Swissgrid permanent die Differenz zwischen Produktion und Verbrauch aus und
gewährleistet die Stabilität des Stromnetzes. Weitere
Systemdienstleistungen sind die Spannungshaltung, die
Kompensation der Wirkverluste, die Schwarzstart- und
Inselbetriebsfähigkeit, die Systemkoordination sowie
betriebliche Messungen.
PRODUKTION
9.9
50
50
.1
4
VERBRAUCH
50 Hertz Netzfrequenz müssen ständig eingehalten werden
2
Arten von Systemdienstleistungen
Regelleistung: Unvorhergesehene Schwankungen im
Netz muss Swissgrid kurzfristig ausgleichen, indem sie
Kraftwerke beauftragt, ihre Produktion zu erhöhen
oder zu senken. Diese Dienste können unter anderem
Wasserkraftwerke erbringen. Für die Vorhaltung dieser
Regelreserve erhalten sie eine marktbasierte Entschädigung. Innerhalb vom europäischen Verbundsystem wird
bei einer Frequenzabweichung dreistufig vorgegangen:
»» Mit der Primärregelleistung wird das Gleichgewicht
bei Schwankungen innerhalb von Sekunden hergestellt. Die Aktivierung erfolgt direkt in den Kraftwerken mittels Turbinenregler.
»» Nach wenigen Sekunden wird automatisch Sekundärregelleistung bei bestimmten Kraftwerken abgerufen. Diese Kraftwerke müssen in Betrieb stehen,
dürfen aber nicht ihre maximale oder minimale
Leistung erzeugen, um diese jederzeit erhöhen oder
reduzieren zu können.
»» Bei grösseren und länger andauernden Regelabweichungen wird die Tertiärregelreserve eingesetzt.
Die Aktivierung erfolgt durch einen Spezialisten der
Netzleitstelle «Swissgrid Control» mittels einer speziellen, elektronisch übermittelten Abrufmeldung an
die Anbieter.
Spannungshaltung: Neben der tatsächlich verbrauchten Wirkleistung wird das Stromnetz zusätzlich durch
sogenannte «Blindleistung» belastet, die durch Verbraucher und Kraftwerke entsteht. Zur Spannungshaltung
muss Swissgrid dafür Blindenergie einsetzen. Diese wird
von Verteilnetzbetreibern und am Übertragungsnetz
angeschlossenen Kraftwerken geliefert.
Ausfall eines
Kraftwerks
Primärregelung
0,5min nach Ausfall
Ausfall eines Kraftwerks
50,065 Hz
50 Hz
49,935 Hz
Kompensation von Wirkverlusten: Der Transport von
Energie führt zu Wirkverlusten. Diese Verluste müssen
kompensiert werden. Swissgrid beschafft die Energie zur
Deckung von Übertragungsverlusten bei Stromhändlern
und an der Strombörse.
Schwarzstart- und Inselbetriebsfähigkeit: Schwarzstartfähige Kraftwerke sichern den Wiederaufbau des
Netzes nach grösseren Störungen. Diese können aus
dem Stillstand und ohne Zuführung von elektrischer
Energie ihren Betrieb aufnehmen. Inselbetriebsfähig
ist ein Kraftwerk, wenn dieses den Betrieb aufrechterhalten kann, ohne am Netz angeschlossen zu sein.
Swissgrid hat derzeit mit neun schwarzstart- und inselbetriebsfähigen Speicherkraftwerken einen Vertrag
abgeschlossen.
Systemkoordination: Swissgrid tauscht sich mit den
anderen Netzbetreibern in Europa laufend aus. Die enge
Koordination ist für einen sicheren und zuverlässigen
europäischen Verbundbetrieb unerlässlich. Zur Systemkoordination gehören unter anderem die Programme
für den Energieaustausch und das Engpassmanagement.
Betriebliche Messung: Dazu zählen die Installation, der
Betrieb und die Instandhaltung von Mess- und Zählapparaturen, von Informatiksystemen für die Datenübertragung im Netz, sowie das Bereitstellen von Informationen
zur Sicherstellung des reibungslosen Betriebs.
Sekundärregelung
5min nach Ausfall
Tertiärregelung
15min nach Ausfall
3
Markt für Regelleistung – eine Swissgrid Erfolgsgeschichte
Seit 2009 ist Swissgrid für den Betrieb der gesamten Insgesamt hat Swissgrid mit diesen Massnahmen einer
Regelzone Schweiz und damit auch für die Beschaffung Vervierfachung der Zahl der Teilnehmenden im Regelleisund den Einsatz von Regelleistung verantwortlich. Sie tungsmarkt zwischen 2009 und Anfang 2016 erreicht.
hat gemäss Stromversorgungsverordnung den Auftrag, Im Markt für Sekundär- und Tertiärregelleistung konndiese nach transparenten, diskriminierungsfreien und ten neue Schweizer Anbieter, im PrimärregelleistungsAnzahl
am
marktbasierten Verfahren zu beschaffen.
marktTeilnehmende
auch zahlreiche internationale
Anbieter gewonnen
Systemdienstleistungsmarkt
werden:
Swissgrid hat zahlreiche Massnahmen zur Förderung
Österreich
Schweiz
des Wettbewerbs im Primär-, Sekundär- und TertiärreNiederlande
gelleistungsmarkt eingeführt:
»» Durch Anpassungen im Ausschreibeverfahren und
durch eine Diversifizierung der Produktepalette
wurde der Marktzugang – insbesondere auch für
kleinere Anbieter und Industriekunden – erleichtert.
Die Anbieter von Primär-, Sekundär- und Tertiärregelenergie erhielten flexiblere und attraktivere
Angebotsmöglichkeiten.
»» Swissgrid hat bei der Beschaffung von Regelleistung
aus dem Ausland Pionierarbeit geleistet: Im Frühling
2012 startete sie eine Zusammenarbeit für die Ausschreibung von Primärregelleistung mit den deutschen Netzbetreibern, die in den darauffolgenden
Jahren auf Österreich und die Niederlande ausgeweitet wurde. Swissgrid führte diese Kooperationen
in 2015 zum grössten einheitlichen Primärregelleistungsmarkt Europas zusammen. Der Netzbetreiber
von Belgien ist in diesen Markt im August 2016
eingestiegen, eine Teilnahme von Frankreich wird
für 2017 geprüft.
»» Swissgrid beteiligt sich mit den westeuropäischen
Netzbetreibern am Pilotprojekt TERRE (Trans European Replacement Reserves Exchange) des Verbands Europäischer Übertragungsnetzbetreiber
ENTSO-E. In 2018 soll eine gemeinsame Plattform
entstehen, auf der der gesamte prognostizierte
Bedarf an grenzüberschreitenden Regelenergiereserven mit allen Angeboten von Regelleistungsanbietern zusammengeführt wird. Damit wird die
Netzsicherheit grenzüberschreitend erhöht und den
Schweizer Kraftwerken weitere Vermarktungsmöglichkeiten im Ausland geboten.
11
Anbieter
51
Anbieter
Schweiz
Deutschland
2009
2009
2016
2016
Swissgrid hat gleichzeitig verschiedene technische Neuerungen für die Regelleistungsbeschaffung eingeführt:
Die Ausschreibungen für die Regelleistung finden jede
Woche statt. Die Zuschläge für die Anbieter von Sekundär- und Tertiärregelleistung werden seit 2014 mittels
eines von Swissgrid entwickelten Algorithmus erteilt.
Dieser Algorithmus wendet die stochastische Optimierung an und ermöglicht Swissgrid eine flexiblere Reaktion auf das variierende Regelleistungsangebot. Damit
ist Swissgrid unter den Netzbetreibern und Strombörsen
weltweit erstmals die Implementierung und den Betrieb
eines solchen Berechnungskonzepts gelungen. In 2015
konnte Swissgrid durch eine weitere Optimierung des
Algorithmus die Dauer für die Abwicklung der Regelleistungsbeschaffung zudem um ein Vielfaches kürzen.
Swissgrid lancierte ebenfalls eine neue Methode bei
der Abrufprognose der Regelleistung. Dadurch konnte
die benötigte Menge an Tertiärregelleistung reduziert
werden, ohne dabei Eingeständnisse bei der Versorgungssicherheit zu machen. Seit Mai 2012 setzt sie
diese Methode ein.
Regelpooling – eine Idee mit Zukunft
Ziel von Swissgrid ist es, weitere Anbieter für den Markt
für Regelleistung gewinnen zu können. Dies gelingt ihr
unter anderem durch die Einführung neuer Konzepte
wie das Regelpooling.
Im Herbst 2013 hat Swissgrid das Regelpooling für
Systemdienstleistungen eingeführt. Damit können sich
verschiedene Energieerzeuger oder -verbraucher zu
einem «virtuellen Kraftwerk» zusammenschliessen und
ihre Leistung gemeinsam, wie jene eines grossen Kraftwerks am Markt anbieten. Produzenten, die Kraftwerksleistungen vorhalten und kurzfristig zuschalten können,
sind beispielsweise Kleinkraftwerke, Notstromanlagen
oder Kläranlagen. Als Verbraucher können Kühlhäuser
und Kehrichtverbrennungsanlagen am Regelpooling
teilnehmen.
Seit 2015 bietet Swissgrid erstmals die sogenannte
Präqualifikation für Produzenten von Strom aus Photovoltaik- Biomassen-, Wind- und kleinere Wasserkraftanlagen an, die die kostendeckende Einspeisevergütung
erhalten. Damit können diese Produzenten neu gemeinsam Regelleistung anbieten. Damit übernimmt Swissgrid
eine Vorreiterrolle in Europa.
Elektromobilität
Wasserkraft
Geothermiekraftwerk
Elektromobilität
50
Hz
Windkraft
Kühlhaus
Verbraucher
S­w issgrid AG
Werkstrasse 12
CH-5080 Laufenburg
Photovoltaikanlage
Dammstrasse 3
CH-5070 Frick
Place de la Gare 12
CH-1001 Lausanne
Telefon +41 58 580 21 11
Fax +41 58 580 21 21
info@s­wissgrid.ch
www.s­wissgrid.ch
Version 1.0 / April/ 2011
FLY4010_d1607
Juli 2016
Industrie
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