Was ist Regelenergie?

Definition

Die Regelenergie ist eine Systemdienstleistung, auch SDL genannt,, die Schwankungen der Stromnetzfrequenz ausgleicht und somit das Stromnetz stabilisiert. Die Netzgesellschaft Swissgrid organisiert die Beschaffung der Regelenergie. Produzenten von Strom aus Erneuerbaren Energien, die über steuerbare Energieträger wie Wasserkraft, Biogas und BHKW verfügen, können auf dem Regelenergiemarkt zusätzliche Erlöse erzielen. Auch Stromverbraucher und Stromspeicher können am Markt für Systemdienstleistungen (SDL) teilnehmen.

Mit einem zunehmenden Anteil der volatilen, erneuerbaren Stromproduzenten Wind und Solar im Stromnetz kommt es zu zunehmenden Schwankungen der Frequenz. Doch nicht nur mit den Erneuerbaren Energien treten diese Schwankungen auf – auch Stromverbraucher tragen mit einem unsteten Verbrauch zur Unausgeglichenheit bei. Trotz dieser Herausforderungen kommt es in der Schweiz kaum zu einem Blackout. Warum eigentlich? Dies hat zahlreiche Gründe: Teilnehmende am Strommarkt (sprich: Stromproduzenten und Stromverbraucher) unterliegen der Pflicht, ihre Einspeisung und Entnahme so genau wie möglich zu prognostizieren. Dies ermöglicht eine optimale Planung der Lastflüsse im schweizerischen Stromnetz und die Frequenz auf dem Normalwert von 50 Hertz zu stabilisieren. Doch was passiert bei plötzlichen und unvorhersehbaren Ereignissen – Wetterumschwünge, Kraftwerksausfälle – die jede noch so präzise Prognose zu Nichte machen?

Jetzt kann ein Zusammenbruch des Stromnetzes, ein Blackout, nur noch durch Regelenergie verhindert werden: Diese Reserve stabilisiert die Stromnetzschwankungen innerhalb von wenigen Sekunden (Primärregelung), mehreren Sekunden (Sekundärregelung) oder 15 - 20 Minuten (Tertiärregelung). Dabei greift die Regelenergie sowohl bei zu viel als auch bei zu wenig Strom im Netz ein. Neben Stromproduzenten können auch Stromverbraucher durch ein angepasstes Lastprofil oder auch Stromspeicher (wie bspw. Batterien) Regelleistung erbringen.

Um am Regelleistungsmarkt teilnehmen zu können, bedarf es einer gewissen Menge an bereitgestellter Leistung, für die Sekundär- und Tertiärregelung ist die kleinstmögliche Angebotsleistung 5 MW. Gerade Erneuerbare-Energien-Anlagen liegen aber oftmals unter diesem kritischen Wert. Dies bedeutet jedoch nicht, dass sie keine Regelenergie bereitstellen könnten. Indem sich viele kleine Anlagen zusammenschließen und einen Kraftwerksschwarm bilden, können sie die kritische Menge zur Teilnahme am Regelenergiemarkt erreichen. Der Prozess des Zusammenschlusses wird Pooling genannt, folgerichtig nennt Suisse Next sein Virtuelles Kraftwerk Next Pool.

PRL, SRL und TRL – eine kurze Übersicht

PRL, die Primärregelung, wird in Sekundenschnelle aktiviert und gleicht Netzfrequenzschwankungen direkt im Anlagenumfeld vor Ort aus. Um so schnell reagieren zu können, wird die Netzfrequenz kontinuierlich an den einzelnen Erzeugungseinheiten überprüft und nach Bedarf autonom geregelt. Das Besondere an der Primärregelleistung ist, dass sie grenzüberschreitend ausgeschrieben wird. Der grenzüberschreitende Markt von Österreich, Deutschland, den Niederlanden und der Schweiz ermöglicht, es den Schweizer PRL-Bedarf über die Landesgrenzen hinweg zu decken.

SRL, die Sekundärregelung, unterscheidet sich in der Schweiz vom Modell in Deutschland. Während im Nachbarland die Bereitstellung innerhalb von fünf Minuten erfolgen muss, ist in der Schweiz eine Leistungsänderung von 0,5 % der Nennleistung pro Sekunde zu erbringen. Die Sekundärregelung schließt sich der Primärregelung an, wenn die Regelabweichung durch die PRL noch nicht beseitigt wurde.

TRL, die Tertiärregelung oder auch Minutenreserve, greift, wenn größere oder länger andauernde Abweichungen ausgeglichen werden müssen. Bei der Tertiärregelung wird nochmals zwischen einer schnellen Lieferung innerhalb von 15 Minuten und einer langsamen Energielieferung innerhalb von 20 Minuten unterschieden.

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Die Unterteilung der Regelenergie: positive und negative Regelung

Die Stromnetzfrequenz kann in beide Richtungen schwanken und destabilisiert werden: Übersteigt die Entnahme von Strom der Einspeisung, benötigt man zum Ausgleich positive Regelenergie. Die bedeutet, dass entweder schnell mehr Strom produziert und ins Netz eingespeist oder der Stromverbrauch reduziert werden muss. Beim umgekehrten Fall, zu hohes Angebot und zu geringe Stromnachfrage, greift die negative Regelenergie – der Stromverbrauch wird schnell erhöht und oder die Stromproduktion muss verringert werden. Die Bereitstellung der negativen Regelenergie erfolgt auf freiwilliger Basis und ist keine Zwangsabregelung.

Wie wird die Bereitstellung und der Abruf der Regelenergie vergütet?

Erfolgt ein Zuschlag für eine Anlage oder einen Anlagenpool, wird alleinig die Bereitschaft zur Bereitstellung der Regelleistung mit einer Prämie vergütet. Bei einem tatsächlichen Abruf wird dieser – je nach Regelenergieprodukt (Primär, Sekundär, Tertiär) und der Beschaffenheit (positiv/negativ) vergütet. Die Attraktivität der Bereitstellung von Regelenergie ergibt sich daraus, dass insbesondere Stromproduzenten am Regelenergiemarkt höhere Gewinne als an anderen Stromhandelsplätzen erhalten.

Bei der TRL wird zwischen der negativen (TRL-) und der positiven (TRL+) Tertiärregelung unterschieden. Man kann beide oder nur eines der Produkte anbieten. Die Vergütung der Bereitschaft Regelenergie bereitzustellen übernimmt die Swissgrid. Die Anbieter von TRL können in einer zweiten Runde den Preis für einen tatsächlichen Abruf der Tertiärregelenergie (TRE) selbst festlegen. Wer den tatsächlichen Abruf der Energie bekommt, entscheidet das Merit-Order-Prinzip. Dies bedeutet, dass angefangen beim niedrigsten Preis so lange höhere Preise akzeptiert werden, bis die Menge der benötigten Tertiärregelenergie erreicht ist.

Bei der SRL mussten bis Juni 2018 beide Produkte (SRL+ und SRL-) bereitgestellt werden, seit dem 04.06.2018 ist es auch möglich eines der beiden Produkte anzubieten, also entweder positive und oder negative SRL.

Je nach Szenario wird entweder positive oder negative Regelenergie abgerufen. Sekundärregelung wird nicht nach dem Merit-Order-Prinzip, sondern  pro-rata abgerufen und vergütet. In der untenstehenden Abbildung sind die Preise der Sekundärregelleistungsvorhaltung des Jahres 2015 abgebildet. Der tatsächliche Abruf, sprich die Bereitstellung der Sekundärregelenergie (SRE) wird getrennt vergütet. Hier richtet sich die Höhe der Vergütung nach den Preisen der Strombörse SwissIX. Bei einem Abruf der positiven Sekundärregelenergie erhält der Anbieter den Stundenpreis der SwissIX + 20 % von der Swissgrid. Bei negativer SRL ist dies umgekehrt.

Welche Akteure können am Regelleistungsmarkt teilnehmen?

Grundsätzlich können Anlagen (und auch größere Stromverbraucher) am Regelleistungsmarkt teilnehmen, die einen gewissen Grad an Flexibilität vorweisen und, je nach dem Produkt, das sie bereitstellen, schnell auf Impulse der Swissgrid reagieren können. Bei den Produzenten für Strom aus Erneuerbaren Energien trifft dies vornehmlich auf Wasserkraftanlagen, Biogas- und Biomasseanlagen, KWK-Anlagen und BHKW, Notstromaggregate oder auch Kehrichtverbrennungsanlagen zu – entscheidend ist die Regelbarkeit der Leistung und die Möglichkeit, kurzfristig Lastanpassungen durchführen zu können.