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Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit im Energiesystem

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Handlungsanalyse der dena-Plattform Systemdienstleistung. Julie 2016

3 Status quo,

3 Status quo, Herausforderungen und Lösungsansätze für BuS im Übertragungsnetz. • Sicherung der Verfügbarkeit, Integrität und Vertraulichkeit beim Datenaustausch: Verfügbarkeit bedeutet das dauerhafte Bestehen der Kommunikationsverbindung, also auch im Falle einer Störung oder eines Blackouts. Unter Integrität versteht man den Schutz vor Manipulation und Informationsverlust. Vertraulichkeit bedeutet, dass nur derjenige Zugriff auf die Daten hat, der sie benötigt, damit Daten nicht zweckentfremdet werden. Es ist zu prüfen, durch welche Kommunikationsstruktur diese Anforderungen kosteneffizient erfüllt werden können. • Kriterien, für welche Umstände direkte Steuerungsmöglichkeiten für den ÜNB geschaffen werden müssen und wann eine Weitergabe von Anforderungen reicht: Bereits heute bestehen für den ÜNB beim Regelleistungsabruf und beim Redispatch Möglichkeiten zur direkten Steuerung von Erzeugungsanlagen in unterlagerten Netzebenen. Es ist zu analysieren, ob darüber hinaus Situationen eintreten können, in denen die Beobachtbarkeit unterlagerter Netzebenen und die Weitergabe darauf basierender Steueranforderungen über die Kaskade nicht ausreichen. In solchen Fällen ist zu prüfen, wie der direkte Steuerungszugriff ausgestaltet und dabei eine ausreichende Koordination mit dem Anschlussnetzbetreiber (und gegebenenfalls weiterer vorgelagerter Netzbetreiber) gewährleistet werden kann. Ziel der Koordination muss sein, dass den von den Steuereingriffen betroffenen Netzbetreibern zu jedem Zeitpunkt die für die Steuerung ihrer Netze notwendigen Informationen vorliegen. 20

4 Status quo, Herausforderungen und Lösungsansätze für BuS im Verteilnetz. 4 Status quo, Herausforderungen und Lösungsansätze für BuS im Verteilnetz. Das Verteilnetz besteht aus den Netzebenen Hochspannung (60 kV bis 110 kV, Stromkreislänge ca. 77.000 km), Mittelspannung (6 kV bis 60 kV, Stromkreislänge ca. 479.000 km) und Niederspannung (230 V oder 400 V, Stromkreislänge ca. 1.123.000 km). 21 Schon allein aufgrund der Dimensionsunterschiede bei Netzspannung und Stromkreislänge sind die zentralen Steuerungskonzepte aus dem Höchst- und Hochspannungsnetz nicht auf die unteren Spannungsebenen übertragbar und es sind unterschiedliche Lösungsansätze und -konzepte für die verschiedenen Spannungsebenen erforderlich. Hinzu kommen unterschiedliche Versorgungssituationen in ländlichen und urbanen Gebieten sowie eine unterschiedliche Durchdringung mit erneuerbaren Erzeugern, die lokal spezifische Lösungen erfordern. Die im Folgenden aufgeführten Herausforderungen und Lösungen müssen für verschiedene Verteilnetze einzelfallbezogen entsprechend der individuellen Ausgangssituation bewertet werden. Kapitel 4 erläutert, welches Niveau von Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit auf den verschiedenen Spannungsebenen des Verteilnetzes bisher vorliegt und welche Entwicklungen und Herausforderungen abzusehen sind. Der erste Abschnitt beschreibt den Status quo an Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit in den verschiedenen Verteilnetzebenen, der zweite Abschnitt stellt die gesetzlichen Rahmenbedingungen vor. In den Abschnitten 4.3 und 4.4 wird erläutert, welche Herausforderungen eine Weiterentwicklung von Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit erforderlich machen und welche Lösungsansätze bereits bestehen bzw. in aktuellen Forschungs- und Pilotvorhaben entwickelt werden. Abschließend werden die Anforderungen für eine Weiterentwicklung der Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit im letzten Abschnitt zusammengefasst. 4.1 Status quo und Herausforderungen für die Weiterentwicklung der Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit im Verteilnetz. Die Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit im Verteilnetz unterscheidet sich deutlich je nach Spannungsebene. Höchst- und Hochspannungsnetz sind bezüglich Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit sehr ähnlich. Die Betreiber von Hochspannungsnetzen verfügen in der Regel über Leittechnik, die, wie in Abschnitt 3.2 beschrieben, Messinformationen erfasst und Steuersignale übermittelt. Auf Basis der so erfassten Messwerte können Analyse-methoden wie beispielsweise die State Estimation (vgl. Abschnitt 3.1) angewandt werden, um die Belastung für Leitungen und Umspannwerke im Vorfeld auf Basis von Prognosewerten für Einspeisung und Last abschätzen und im Betrieb überwachen zu können. Die Kapazitäten im Mittel- und Niederspannungsnetz wurden in der Vergangenheit so dimensioniert, dass auch bei Höchstlast keine Steuerungseingriffe notwendig sind. Dementsprechend war das Niveau an Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit in diesen Netzebenen in Bezug auf einen wirtschaftlichen Netzausbau sehr gering. Durch den starken Zuwachs von dezentralen 21 vgl. http://m.bmwi.de/DE/Themen/energie,did=292512.html (abgerufen am 28.10.2015) Handlungsbedarfsanalyse „Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit im Energiesystem 21

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