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Impulspapier-Strom 2030

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in diesem Impulspapier hat das Bundeswirtschaftsministerium auf Grundlage aktueller Studien zwölf langfristige Trends für den Stromsektor skizziert. Die Trends beschrieben, wie Photovoltaik und Windkraft zunehmend das Energiesystem prägten.

28 Trend 10: Die

28 Trend 10: Die Systemstabilität bleibt bei hohen Anteilen erneuerbarer Energien gewährleistet ●● Flexible Erzeugungsanlagen, Verbraucher und Speicher tragen zur Stabilisierung der Stromnetze bei. In einem zunehmend durch fluktuierende Einspeisung erneuerbarer Energien gekennzeichneten Stromsystem können die Marktakteure teilweise zur Stabilisierung und optimierten Nutzung der Netze beitragen, indem sie Verbrauch oder Erzeugung im Rahmen ihrer wirtschaftlichen Möglichkeiten an die aktuelle Lastsituation im Netz anpassen. Dies verringert nicht nur den Bedarf für zusätzlichen Netzausbau, sondern gewährleistet auch den sicheren und effizienten Netzbetrieb. ●● Systemdienstleistungen passen sich an ein Stromsystem mit hohen Anteilen erneuerbarer Energien an. Die für die System- und Netzstabilität benötigten Systemdienstleistungen (Frequenzhaltung, Spannungshaltung, Versorgungswiederaufbau, Betriebsführung) werden kosteneffizient und situationsabhängig von konventionellen Kraftwerken, erneuerbaren Energien, Speichern und Lasten sowie neuen technischen Anlagen (etwa regelbaren Ortnetztransformatoren) zur Verfügung gestellt. In Situationen mit hoher EE-Einspeisung werden die Systemdienstleistungen zunehmend unabhängig von konventionellen Kraftwerken erbracht. ●● Kritische Netzsituationen werden sicher und effizient beherrscht. Aus der zunehmenden fluktuierenden Einspeisung erneuerbarer Energien und der geografischen Verteilung von Last und Erzeugung ergeben sich erhöhte Anforderungen an die Steuerung des elektrischen Systems. Die Netzbetreiber verfügen in kritischen Situationen über geeignete und effiziente Eingriffsmöglichkeiten. Ein stabiler Netzbetrieb bleibt gewährleistet. Aufgabe: Maßnahmen und Prozesse zur Systemstabilisierung weiterentwickeln und koordinieren ● ● Systemdienstleistungen (Frequenzhaltung, Spannungshaltung, Versorgungswiederaufbau, Betriebsführung) bis 2030 kontinuierlich weiterentwickeln und dem System anpassen. Neben der Entwicklung technischer Lösungen müssen hierzu auch gegebenenfalls neue Markt regeln eingeführt sowie technische Regelwerke und regulatorische Vorgaben angepasst werden. Das vermehrte Erbringen von Systemdienstleistungen auf unteren Netzebenen (z. B. Regelenergie zur Frequenzhaltung) erfordert neue Koordinationsprozesse zwischen Übertragungsnetzbetreibern, Verteilernetzbetreibern und Marktakteuren. ●● Das Instrumentarium der Netzbetreiber zur Beherrschung kritischer Netzsituationen bis 2030 kontinuierlich der Systemsituation anpassen. Die markt- und netzbezogenen Eingriffsmöglichkeiten der Übertragungsund Verteilernetzbetreiber müssen weiterentwickelt werden. Dies betrifft beispielsweise den Redispatch, das Einspeisemanagement und die Netzreserve sowie die damit verbundenen operativen Prozesse. ●● Systemstabilität zunehmend europäisch koordinieren. Zunehmende grenzüberschreitende Stromflüsse im europäischen Binnenmarkt bergen Synergiepotenziale, werfen aber auch neue übergreifende Stabilitätsfragen auf. Die Netzbetriebsführung und die damit verbundenen Planungsprozesse auf Basis europäischer Vorgaben (Netzkodizes) werden zunehmend regelzonen- und länderübergreifend koordiniert. Hierzu gehören länderübergreifende Netzsicherheits- und Notfallkonzepte, aber auch Weiterentwicklungen des grenzüberschreitenden Redispatch. Leitfragen 1. Ein System mit einem immer höheren Anteil erneuerbarer Energien stellt erhebliche Anforderungen an die Gewährleistung der Systemstabilität. Welche Maßnahmen sind erforderlich, um die Systemsicherheit weiterhin sicherzustellen? 2. Wie kann Systemstabilität gewährleistet bleiben, wenn die als notwendig identifizierten und auch gesetzlich beschlossenen Netzausbauvorhaben nicht zeitgerecht realisiert werden? 3. Welche konkreten Anpassungen des regulatorischen Rahmens sind notwendig, um die gewünschte Entwicklung der Systemdienstleistungen bis 2030 rechtzeitig zu initiieren?

STROM 2030: LANGFRISTIGE TRENDS – AUFGABEN FÜR DIE KOMMENDEN JAHRE 29 Abbildung 10: Systemdienstleistungen für einen stabilen Stromnetzbetrieb im Jahr 2030 • Momentanreserve • Regelenergie • Zu-/Abschaltbare Lasten • Frequenzabhängiger Lastabwurf • Wirkleistungsreduktion bei Über-/Unterfrequenz (EE- und KWK-Anlagen) Frequenzhaltung Spannungshaltung • Bereitstellung von Blindleistung • Spannungsbedingter Redispatch • Spannungsbedingter Lastabwurf • Bereitstellung von Kurzschlussleistung • Spannungsregelung • Schaltmaßnahmen zur Störungseingrenzung • Koordinierte Inbetriebnahme von Einspeisern und Teilnetzen mit Last • Schwarzstartfähigkeit von Erzeugern Betriebsführung Versorgungswiederaufbau • Netzanalyse, Monitoring • Engpassmanagement • Einspeisemanagement • Netzebenen-übergreifende Koordination der Erbringung von SDL Quelle: In Anlehung an dena (2014a) Auswahl aktueller Studien dena (2014a): Systemdienstleistungen 2030. Sicherheit und Zuverlässigkeit einer Stromversorgung mit hohem Anteil erneuerbarer Energien; Deutsche Energie-Agentur GmbH dena (2014b): Roadmap Systemdienstleistungen 2030; Deutsche Energie-Agentur GmbH

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