UMZUG - Netzstabilität durch Momentanreserve bei stromrichterdominierten Netzen - der Umbruch zwischen Stromrichter- und generatorbasiertem Elektroenergiesystem

Abstract

Das Forschungsvorhaben analysierte das Potenzial von stromrichterdominierten Systemen zur Bereitstellung systemstabilisierender virtueller Trägheit im vermaschten Energiesystem und Regelleistungsmarkt. Im Rahmen der Untersuchung wurde ermittelt, wie Batteriespeicher, Photovoltaik- und Windenergieanlagen zur Frequenzstabilität beitragen können. Dabei wurden die Eigenschaften netzstabilisierender Stromrichter analysiert und deren Einfluss auf den Netzschutz bewertet. Auf europäischer Ebene wurden systemrelevante Anforderungen für stromrichterbasierte Anlagen erarbeitet. Besondere Beachtung fand die Momentanreserve als zentrales Element für die Netzstabilität, deren wirtschaftliche und prozessuale Auswirkungen detailliert untersucht wurden. Hierbei fand eine deutsche Marktsimulation statt, bei der drei Kraftwerksparkszenarien definiert und simuliert worden sind. Zuvor wurden potentielle Momentanreservetechnologien und -lasten identifiziert und eine Marktanalyse mit einer Darstellung des aktuellen Regelleistungsmarkt, regulatorischer Bedingungen und bestehender Momentanreservemärkte erstellt. Daraufhin wurden Methoden zur Bedarfsbestimmung vorgestellt und Worst-Case-Szenarien festgelegt. Anschließend wurden zwei Marktvarianten für Momentanreserve implementiert und dessen Vergütungsmodelle vorgestellt. Zusätzlich fand eine Primärregelleistungssimulation statt, welche den Einfluss von verschiedener zwei Referenzmärkte mit drei Kraftwerksparkszenarien untersucht worden sind. Zuletzt wurden diese Marktkonzepte ökonomisch als auch volkswirtschaftlich miteinander verglichen und bewertet. Die Ergebnisse des Projekts zeigen, dass ein Marktmechanismus mit der Bezahlung in €/MWs Vorteile aufweist und kostengünstiger als ein Leistungsmarkt ist. Deshalb kann eine Handlungsempfehlung in Richtung der bestehenden Laufrichtung ausgesprochen werden, welche die Ausschreibung in €/MWs unterstreicht.