Regelenergie dient dazu, kurzfristige Ungleichgewichte zwischen Stromerzeugung und Stromverbrauch auszugleichen. Sie trägt dazu bei, die Frequenz im Stromnetz stabil zu halten.
Batteriespeicher können dafür grundsätzlich geeignet sein, weil sie ihre Lade- und Entladeleistung schnell verändern können. Bei einem Leistungsüberschuss können sie zusätzliche Energie aufnehmen. Bei einem Leistungsdefizit können sie gespeicherte Energie abgeben oder eine laufende Ladung reduzieren.
Die technische Reaktionsfähigkeit allein reicht jedoch nicht aus. Damit ein Batteriespeicher Regelreserve bereitstellen kann, müssen unter anderem Leistung, Kapazität, Ladezustand, Netzanschluss, Mess- und Steuerungstechnik sowie die Anforderungen des jeweiligen Regelreserveprodukts zusammenpassen.
Warum ist Regelenergie notwendig?
Im Stromsystem müssen Erzeugung und Verbrauch fortlaufend im Gleichgewicht gehalten werden. Abweichungen können beispielsweise durch Prognosefehler, unerwartete Verbrauchsänderungen, Kraftwerksausfälle oder schwankende Wind- und Solarstromerzeugung entstehen.
Regelreserve stellt kurzfristig zusätzliche Flexibilität bereit, um solche Abweichungen auszugleichen. Sie ist damit eine Systemdienstleistung für die Stabilität des Stromnetzes.
Für Batteriespeicher ist diese Anwendung relevant, weil sie elektrische Leistung innerhalb kurzer Zeit aufnehmen oder bereitstellen können. Daraus folgt aber nicht automatisch, dass jeder Speicher für Regelenergie geeignet oder am Markt zugelassen ist.
Regelenergie, Regelreserve, Regelleistung und Regelarbeit
Die Begriffe werden häufig synonym verwendet, bezeichnen fachlich jedoch unterschiedliche Aspekte.
Regelreserve ist der übergeordnete Begriff für die bereitgestellte Flexibilität zur Stabilisierung des Stromsystems.
Regelleistung bezeichnet die elektrische Leistung, die für einen möglichen Abruf verfügbar gehalten wird. Sie wird also zunächst reserviert.
Regelarbeit bezeichnet die Energiemenge, die bei einer tatsächlichen Aktivierung aufgenommen oder abgegeben wird.
Regelenergie wird häufig als allgemeiner Begriff für die eingesetzte Energie beziehungsweise den gesamten Ausgleichsmechanismus verwendet.
Für die Projektprüfung ist diese Trennung wichtig: Ein Speicher kann Leistung vorhalten, ohne dass diese in jedem Zeitraum vollständig aktiviert wird. Vorhaltung und tatsächlicher Energieeinsatz sind daher nicht dasselbe.
Positive und negative Regelenergie
Regelenergie kann in zwei Richtungen bereitgestellt werden.
Positive Regelenergie
Positive Regelenergie wird benötigt, wenn dem Stromsystem Leistung fehlt.
Ein Batteriespeicher kann darauf reagieren, indem er:
- gespeicherte Energie in das Netz abgibt,
- eine laufende Ladung reduziert,
- seine Netzwirkung auf andere Weise in positiver Richtung verändert.
Dafür muss ausreichend Energie im Speicher vorhanden sein.
Negative Regelenergie
Negative Regelenergie wird benötigt, wenn im Stromsystem ein Leistungsüberschuss besteht.
Ein Batteriespeicher kann darauf reagieren, indem er:
- zusätzliche Energie aufnimmt,
- seine laufende Entladung reduziert,
- seine Einspeisung beendet.
Dafür muss ausreichend freie Speicherkapazität vorhanden sein.
Der aktuelle Ladezustand entscheidet somit wesentlich darüber, in welche Richtung und mit welcher Leistung der Speicher reagieren kann.
Welche Arten der Regelreserve gibt es?
Im europäischen und deutschen Stromsystem werden insbesondere drei Regelreservearten unterschieden:
FCR
FCR steht für Frequency Containment Reserve. Sie reagiert besonders schnell auf Frequenzabweichungen und stabilisiert das System unmittelbar.
Bei Batteriespeichern ist dafür vor allem wichtig, dass Leistung kurzfristig und zuverlässig in beide Richtungen verfügbar sein kann.
aFRR
aFRR steht für automatic Frequency Restoration Reserve. Sie wird automatisiert aktiviert und dient dazu, das Gleichgewicht nach einer Abweichung weiter wiederherzustellen.
Dafür benötigt das Speichersystem eine zuverlässige Steuerung, Messung und Kommunikation.
mFRR
mFRR steht für manual Frequency Restoration Reserve. Sie wird bei länger anhaltenden oder größeren Abweichungen eingesetzt und nach Anforderung aktiviert.
Auch hier müssen die zugesagte Leistung und die erforderliche energetische Reichweite tatsächlich verfügbar sein.
Die konkreten Produktbedingungen, Ausschreibungsregeln und technischen Anforderungen können sich verändern. Für ein Projekt müssen daher stets die aktuell geltenden Vorgaben geprüft werden.
Warum eignen sich Batteriespeicher grundsätzlich?
Batteriespeicher besitzen mehrere Eigenschaften, die für Regelreserve relevant sein können:
- schnelle Veränderung der Lade- und Entladeleistung,
- Aufnahme und Abgabe elektrischer Energie,
- automatisierbare Steuerung,
- präzise Messbarkeit,
- bidirektionaler Betrieb,
- wiederholbare Reaktion innerhalb technischer Grenzen.
Entscheidend ist jedoch das vollständige System. Nicht nur die Batterie, sondern auch Wechselrichter, Steuerung, Kommunikation, Messung und Netzanschluss müssen die erforderliche Leistung zuverlässig bereitstellen können.
Ein technisch schneller Speicher ist deshalb nicht automatisch ein regelenergiefähiges Projekt.
Welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein?
Für die Bereitstellung von Regelenergie sind mehrere Ebenen zu prüfen.
Präqualifikation
Vor der Marktteilnahme muss nachgewiesen werden, dass das konkrete System die technischen und organisatorischen Anforderungen des jeweiligen Regelreserveprodukts erfüllt.
Eine Präqualifikation ermöglicht grundsätzlich die Teilnahme. Sie garantiert jedoch weder einen Zuschlag noch eine bestimmte Vergütung.
Speicherleistung
Die zugesagte Lade- oder Entladeleistung muss während des Verpflichtungszeitraums verfügbar sein.
Speicherkapazität
Die Kapazität muss ausreichen, um die angeforderte Leistung über den erforderlichen Zeitraum aufnehmen oder abgeben zu können.
Ladezustandsmanagement
Für positive Regelenergie muss genügend Energie verfügbar sein. Für negative Regelenergie muss ausreichend freie Kapazität bestehen.
Bei Anwendungen in beide Richtungen muss der Ladezustand so geführt werden, dass der Speicher nicht vorzeitig seine obere oder untere Betriebsgrenze erreicht.
Netzanschluss
Die vorgesehene Leistung muss innerhalb der Netzanschlussbedingungen aufgenommen oder eingespeist werden können.
Messung und Steuerung
Die erbrachte Leistung muss zuverlässig gesteuert, gemessen und dokumentiert werden können. Je nach Produkt sind außerdem definierte Kommunikations- und Verfügbarkeitsanforderungen zu erfüllen.
Marktzugang
Die technische Eignung allein reicht nicht aus. Das Projekt benötigt eine geeignete Markt- und Vermarktungsstruktur, beispielsweise über einen spezialisierten Vermarktungspartner oder einen Anlagenpool.
Regelenergie bei PV und Batteriespeicher
Bei einem PV+BESS-Hybridprojekt kann Regelenergie eine mögliche Nutzung des Batteriespeichers sein. Sie muss jedoch mit der Solarstromerzeugung, dem Netzanschluss und weiteren Speicheraufgaben abgestimmt werden.
PV-Anlage und Speicher können beispielsweise dieselbe Netzanschlussleistung nutzen. Gleichzeitig greifen verschiedene Speicheranwendungen auf dieselben Ressourcen zu:
- Ladeleistung,
- Entladeleistung,
- Speicherkapazität,
- Ladezustand,
- Netzanschlussleistung.
Wird ein Teil der Speicherleistung für Regelreserve vorgehalten, steht er möglicherweise nicht vollständig für Strompreis-Arbitrage, PV-Zwischenspeicherung oder andere Anwendungen zur Verfügung.
Regelenergie ist deshalb kein isoliertes Zusatzmodell. Sie muss in eine übergeordnete Betriebsstrategie eingebunden werden. Die Einordnung verschiedener Erlös- und Nutzungsmodelle behandelt der Ratgeber „PV und Batteriespeicher: Welche Erlösmodelle gibt es?“.
Welche Prüffragen sind wichtig?
Vor einer vertieften Einordnung sollten insbesondere folgende Fragen geklärt werden:
- Welches Regelreserveprodukt soll grundsätzlich adressiert werden?
- Soll positive, negative oder beidseitige Leistung bereitgestellt werden?
- Welche Lade- und Entladeleistung ist zuverlässig verfügbar?
- Welche nutzbare Speicherkapazität steht zur Verfügung?
- Wie wird der Ladezustand gesteuert?
- Passt der Netzanschluss zur vorgesehenen Leistung?
- Sind Messung, Fernsteuerung und Kommunikation ausreichend ausgelegt?
- Liegt eine Präqualifikation vor oder wie soll sie erreicht werden?
- Wer übernimmt Marktzugang und Vermarktung?
- Welche Leistung und Kapazität bleiben für andere Speicheranwendungen verfügbar?
- Wie werden technische Verluste und Degradation berücksichtigt?
- Welche vertraglichen Verpflichtungen entstehen durch die Vorhaltung?
Diese Fragen ersetzen keine technische, regulatorische oder wirtschaftliche Detailprüfung. Sie zeigen, ob die Regelenergie grundsätzlich zur Projektstruktur passen kann.
Typische Missverständnisse
Jeder Batteriespeicher kann Regelenergie anbieten
Nicht automatisch. Das konkrete System muss die technischen und organisatorischen Anforderungen erfüllen und entsprechend präqualifiziert sein.
Präqualifikation bedeutet sichere Erlöse
Die Präqualifikation ermöglicht die Marktteilnahme. Zuschläge, Aktivierungen und Vergütungen hängen vom jeweiligen Marktgeschehen ab.
Regelleistung wird dauerhaft vollständig abgerufen
Regelleistung wird zunächst vorgehalten. Ob und in welchem Umfang tatsächlich Regelarbeit entsteht, hängt vom Systembedarf ab.
Regelenergie lässt sich ohne Einschränkungen mit anderen Anwendungen kombinieren
Mehrere Nutzungen können um dieselbe Leistung, Kapazität und denselben Ladezustand konkurrieren. Eine Kombination benötigt klare Prioritäten.
Hohe Speicherleistung reicht aus
Auch Kapazität, Ladezustand, Anschlussleistung, Steuerung und energetische Reichweite müssen zur Anwendung passen.
Wie WiseGlow den Begriff einordnet
WiseGlow betrachtet Regelenergie als mögliche Systemdienstleistung innerhalb eines Batteriespeicher- oder PV+BESS-Projekts.
Für die Einordnung werden nicht nur technische Reaktionszeiten betrachtet. Entscheidend ist das Zusammenspiel aus:
- Speicherleistung und Kapazität,
- Ladezustandsmanagement,
- Netzanschluss,
- Mess- und Steuerungskonzept,
- Präqualifikation,
- Marktzugang,
- Betriebsstrategie,
- konkurrierenden Speichernutzungen,
- Verträgen und Verantwortlichkeiten.
Regelenergie kann eine relevante Nutzung sein. Sie ist jedoch keine automatische Eigenschaft eines Batteriespeichers und keine Garantie für bestimmte Erlöse.
Kurzfazit
Regelenergie hilft dabei, kurzfristige Ungleichgewichte im Stromsystem auszugleichen. Batteriespeicher können dafür grundsätzlich geeignet sein, weil sie Leistung schnell aufnehmen oder abgeben können.
Ob ein konkretes BESS Regelreserve bereitstellen kann, hängt jedoch von technischen Anforderungen, Präqualifikation, Ladezustand, Netzanschluss, Steuerung und Marktzugang ab.
Bei einem PV+BESS-Hybridprojekt muss die Nutzung außerdem mit der Solarstromerzeugung und weiteren Speicheranwendungen abgestimmt werden. Regelenergie ist deshalb eine mögliche Betriebs- und Vermarktungsoption, aber kein automatisches Erlösversprechen.
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