Proaktives Verteilnetz

Leitung: innogy SE

Standort: Essen

Flexibilitäten in Markt und Verteilnetz

Das proaktive Verteilnetz ist ein vom BMWi gefördertes Projekt mit innogy als Konsortialführer. Es widmet sich der Erforschung eines innovativen, offenen, diskriminierungsfreien, standardisierten und übertragbaren Gesamtsystems der Stromversorgung. Damit ist es innerhalb der innogy Gruppe ein wesentliches Vorgängerprojekt von DESIGNETZ. 

Das Ziel des Projekts ist es, die in einem Verteilnetz vorhandenen Kapazitäten bei größtmöglicher Betriebssicherheit optimal zu nutzen  und dadurch Ausbaukosten gering zu halten. Dazu wurde ein Prototyp parallel zum gegenwärtigen Stromversorgungssystem entwickelt. 

Im Rahmen von DESIGNETZ werden Ergebnisse des Projekts genutzt. Dazu zählen

  • Erkenntnisse über Flexibilitätsprodukte,
  • Empfehlungen für eine Anpassung des ordnungspolitischen Rahmens und
  • Erkenntnisse über die Wirtschaftlichkeit von Flexibilitätslösungen im Vergleich zu konventionellem Netzausbau.

Vor allem aber kommt die Netzzustandsprognose des proaktiven Verteilnetzes in DESIGNETZ zum Einsatz. Außerdem hat das Projekt Flexibilitätsmärkte erforscht und das Zusammenspiel der unterschiedlichen Akteure untersucht.

Die gelbe Ampelphase

Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (BDEW) hat ein Ampelkonzept zur Interaktion zwischen Verteilnetzen und den Vermarktern von Energie entwickelt. Es besteht aus drei Phasen. In der grünen Phase handeln die Marktteilnehmer völlig uneingeschränkt; der Verteilnetzbetreiber (VNB) bleibt passiv. In der roten Phase greift der VNB steuernd ein und umgeht den Markt, um die Stabilität des Netzes zu gewährleisten. In der gelben Phase soll die Netzstabilisierung mit Hilfe des Marktes erfolgen. Das Proaktive Verteilnetz hat diese Phase erforscht.

Ansprechpartner

Sven Jundel
Projektleitung
innogy SE

Komponenten im Proaktiven Verteilnetz

Der Betrieb heutiger Verteilnetze ist im Gegensatz zu früher komplexer:

  • Wetterabhängige Erzeuger
    • Windkraftanlagen
    • Photovoltaikanlagen
  • Planbare Erzeuger
    • Biomassekraftwerke
    • KWK-Anlagen
  • Flexible Verbraucher
    • Power-to-Gas
    • Produktionslinien
  • Weitere Flexiblitätsoptionen
    • Batteriespeicher
    • Elektromobilität

Im Proaktiven Verteilnetz werden flexible Komponenten über Aggregatoren zum Betrieb dieses Netzes hinzugenommen. Die Aggregatoren sammeln die Flexibilitäten im Netz ein und stellen sie dem Markt z. B. in Form virtueller Kraftwerke zur Verfügung. Sie spielen in der gelben Ampelphase eine wichtige Rolle.

In der gelben Phase werden Netzengpässe durch eine proaktive Netzzustandsprognose sowie einen Flexibilitätsabruf vermieden. Wird zum Beispiel ein Netzengpass durch Starkwind prognostiziert, ermittelt der Verteilnetzbetreiber die Verfügbarkeit von Flexibilität im Netz, berechnet die Auswirkung und informiert den Markt diskriminierungsfrei über die Flexibilitätsoptionen, sodass die Aggregatoren den Engpass selbstständig auflösen können.

Die Abstimmung der Prozesse erfolgt über eine digitale Kommunikations- und Diensteplattform (KDP).

Proaktives Verteilnetz

Proaktives Verteilnetz

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Zielsetzungen im Einzelnen

  • Überprüfung der Prozesse in der Gelben Ampelphase
  • Test der einzelnen Systeme: Netzzustandsprognose, optimierte Messstellenkonfiguration, Kommunikations- & Diensteplattform (KDP)
  • Ansteuerung realer Anlagen während des Flexibilitätsabrufs in der Gelben Ampelphase
  • Überprüfung der Praxistauglichkeit des Konzepts einer Gelben Ampelphase
  • Demonstration der Gelben Ampelphase in verschiedenen Netzszenarien
  • Kontrolle und Verbesserung der Netzzustandsschätzung
  • Überprüfung des Kommunikationskonzeptes
  • Ermittlung von konzeptionellen Verbesserungsbedarfen

Weitere Informationen dazu enthält der beigefügte Abschlussbericht:

Wirtschaftliche Bedeutung

Im Rahmen des Proaktiven Verteilnetzes wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem der Einsatz und die Vermarktung virtueller Kraftwerke simuliert werden kann. Mit den Simulationen lässt sich ermitteln, welche Kosten anfallen, wenn Flexibilitäten für das Netzengpassmanagement auf den Strommärkten eingekauft werden.

Wenn die Erkenntnisse bei der Konzeption von Netzausbauverfahren berücksichtigt und regulatorisch anerkannt wären, ließe sich ein gesamtwirtschaftlich optimierter Ausbau zu geringeren Gesamtkosten realisieren.

Wissenschaftliche Bedeutung

Das Projekt entwickelt und erprobt ein verlässliches Verfahren, um den Zustand des Verteilnetzes abzuschätzen und vorherzusagen. Es benötigt nur wenige Messstellen und Umfelddaten wie zum Beispiel Wetterdaten. 

Das Ampelkonzept des BDEW wurde durch das Projekt insbesondere in der gelben Ampelphase konzeptionell und technisch ausgestaltet und zurück in das BDEW-Papier integriert.

Das Projekt erzielte eine sichere und diskriminierungsfreie Koordination von Netz- und Marktakteuren. Der Markt wird dabei nur minimal eingeschränkt und die Netzstabilität sicher gewährleistet.

Das Projekt konzipierte und validierte eine dafür geeignete Kommunikations- und Dienste-Plattform (KDP).

Technik-Box

Technische Daten auf einen Blick

Ort

Arnsberg (Osnabrück), NRW

Projektleitung

WESTNETZ GmbH

Beteiligte Partner

innogy SE

Technische Inbetriebnahme

In Betrieb ab 01.05.2018

Start DESIGNETZ-Anbindung

Keine Anbindung an das Systemcockpit

Laufzeit

Laufzeit bis Projektende 2020

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