Systemdienstleistungen (SDL)

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1 Systemdienstleistungen (SDL)
Pool Aargau Nord - Ost Felix Vogt

2 Systemdienstleistungen
Agenda Teil A: Einführung und Grundlagen Teil B: Regelenergiemarkt Schweiz Pool Aargau Nord -Ost| SDL

3 Systemdienstleistungen
Teil A: Einführung und Grundlagen Definition Systemdienstleistungen (SDL) Schwarzstart- und Inselbetriebsfähigkeit, Spannungshaltung Grundlagen Regelenergie Regelenergiearten: Primär- (PRL), Sekundär- (SRL) und Tertiärregelleistung (TRL) SDL am Beispiel eines Kraftwerkausfalles Pool Aargau Nord -Ost| SDL

4 Teil A: Einführung und Grundlagen (1/14)
1. Definition Systemdienstleistungen (SDL) StromVG Art. 4: „Die für den sicheren Betrieb der Netze notwendigen Hilfsdienste“ Systemkoordination Betriebliche Messungen Regelenergie (Primär-, Sekundär- und Tertiärregelung) Ausgleich der Wirkverluste Schwarzstart- und Inselbetriebsfähigkeit von Erzeugern Spannungshaltung StromVV Art. 20, Abs. 2 lit. b und c: „Die nationale Netzgesellschaft beschafft die Systemdienstleistungen in ei- nem marktorientierten, diskriminierungsfreien und transparenten Verfahren“ „Bei Gefährdung des stabilen Netzbetriebes ordnet sie die notwendigen Massnahmen an“ tarifierte Vergütung marktbasierte Beschaffung durch Swissgrid durch Swissgrid erbracht Pool Aargau Nord -Ost| SDL

5 Teil A: Einführung und Grundlagen (2/14)
2. Schwarzstart- und Inselbetriebsfähigkeit, Spannungshaltung Schwarzstartfähigkeit: Fähigkeit einer Erzeugungseinheit (Kraftwerk) ohne Inanspruchnahme von Fremdenergie anzufahren, z.B. nach einer Generalstörung oder einem Netz-zusammenbruch. Inselbetriebsfähigkeit: Möglichkeit, einen vom synchronen Netz abgetrennten Netzbereich mit Hilfe einer Erzeugungseinheit (Kraftwerk) über längere Zeit autonom versorgen zu können und dessen Betrieb somit innerhalb der zulässigen Grenzwerte für Netz-Betriebskenngrössen aufrechtzuerhalten. Pool Aargau Nord -Ost| SDL

6 Teil A: Einführung und Grundlagen (3/14)
Spannungshaltung Spannungshaltung (Blindleistungsregelung): Alle Massnahmen zur Einhaltung der Betriebsspannung innerhalb der zulässi-gen Toleranzwerte. Dazu erstellt Swissgrid täglich Spannungspläne mit Vorga-ben für Kraftwerke an bestimmten Einspeiseknoten. Die Spannungshaltung erfolgt über den Austausch von Blindleistung: Wird Blindleistung in ein Netz eingespeist, wird die Spannung am Einspei-sepunkt angehoben. Wird Blindleistung einem Netz entzogen, wird die Spannung am Ausspei-sepunkt abgesenkt. Pool Aargau Nord -Ost| SDL

7 Teil A: Einführung und Grundlagen (4/14)
Spannungshaltung Obligatorische Spannungshaltung: Jeder Generator muss bei Wirk-leistungsabgabe ein obligatori-sches Blindleistungsband vorhal- ten können. Die Leistungsvorhaltung wird nicht vergütet Konform gelieferte Blindenergie wird mit 3 CHF/MVarh vergütet Nicht konform gelieferte Blind-energie wird ab mit CHF/MVar verrechnet Leistungsdiagramm Pool Aargau Nord -Ost| SDL

8 Teil A: Einführung und Grundlagen (5/14)
Spannungshaltung Überobligatorische Spannungshaltung: Zur Gewährleistung der Spannungs haltung in einem Netzknoten, falls kein Wirkleistungsbetrieb mit obligat. Spannungshaltung verfügbar. Das überobligat. Blindleistungsband ist deutlich grösser als das obligatorische Blindleistungsband. Keine Vorhaltepflicht Tarifierte Vergütung pro Start und Betriebsstunde Leistungsdiagramm Überobligatorisches Blindleistungsband Pool Aargau Nord -Ost| SDL

9 Teil A: Einführung und Grundlagen (6/14)
3. Grundlagen Regelenergie Regelenergie, bzw. Regelleistung (Wirkleistungsregelung): Hält das Gleichgewichtes zw. Produktion und Verbrauch in der Regelzone Gleicht die saldierten Abweichungen aller Bilanzgruppen aus (Lastschwankungen, Prognosefehler, Einspeiseschwankungen, KW-Ausfälle) Gewährleistet den sicheren Netzbetrieb bei einer möglichst konstanten Frequenz von 50Hz Strom lässt sich nicht in grossen Mengen speichern Zu jedem Zeitpunkt wird genau so viel elektrische Energie erzeugt, wie verbraucht wird Schwankungen zwischen Einspeisung und Ausspeisung von elektrischer Energie müssen folglich kurzfristig ausgeglichen werden Lieferanten von Regelenergie erhöhen oder senken Kraftwerksleistung ab Pool Aargau Nord -Ost| SDL

10 Regelenergie /-Leistung
Teil A: Einführung und Grundlagen (7/14) Grundlagen Regelenergie Regelenergie /-Leistung Pool Aargau Nord -Ost| SDL

11 Teil A: Einführung und Grundlagen (8/14)
Grundlagen Regelenergie Vor 1. Januar 2009: Mehrere geregelte Bilanzzonen (BZ) Verantwortlich: Verbundunternehmen Regelenergieprodukte: Keine Vergütung: Keine Seit 1. Januar 2009: 1 Regelzone CH Verantwortlich: Definierte Regelenergieprodukte Vergütung der SDL Pool Aargau Nord -Ost| SDL

12 Teil A: Einführung und Grundlagen (9/14)
Grundlagen Regelenergie Regelzone Gleichgewicht zw. Produktion und Verbrauch elektr. Energie Bilanzgruppe A Bilanzgruppe B Regelkraftwerk Wasserpegel entspricht Netzfrequenz der Regelzone Verbraucher senken Pegel, Produzenten erhöhen Pegel Pool Aargau Nord -Ost| SDL

13 Teil A: Einführung und Grundlagen (10/14)
Regelenergie (RE) vs. Ausgleichsenergie (AE) Ausgleichsenergie: Ausgleich von Prognoseabweichungen auf Stufe der Bilanzgruppen (Abrechnungsmarkt, „buchhalterisch“) Regelenergie: Ausgleich von Prognoseabweichungen auf Stufe der Regelzone (Beschaffungsmarkt, „physikalisch“) Regelenergie ist die Ausgleichsenergie der Regelzone Der RE-Bedarf ergibt sich aus dem zu erwartenden Saldo der AE aller Bilanz-gruppen innerhalb der betrachteten Regelzone. Die Summe der AE kann um ein Vielfaches höher sein als die RE, da sich die Bilanzgruppen in der saldierten Betrachtung mitunter selbst ausgleichen. Regelzone unterdeckt (short) Bedarf an positiver Regelenergie Regelzone überdeckt (long) Bedarf an negativer Regelenergie Pool Aargau Nord -Ost| SDL

14 Teil A: Einführung und Grundlagen (11/14)
4. Regelenergiearten: Primärregelleistung (PRL) Basiert auf einer Frequenzmessung Findet vollautomatisch und lokal im Turbinenregler des Kraftwerks statt Erbringung solidarisch durch gesamte UCTE Einsatzbereich 0-30s zur Stabili-sierung der Netzfrequenz „rotierende Reserve“ Pool Aargau Nord -Ost| SDL

15 Teil A: Einführung und Grundlagen (12/14)
Sekundärregelleistung (SRL) Basiert auf Messwertsumme der Leistungen auf Grenzleitungen der Regelzone Findet vollautomatisch im zentralen Netzregler der Regelzone statt Erbringung durch betroffene Regelzone Einsatzbereich 30s bis 15Min. Zur Stabilisierung der Netzfrequenz „rotierende Reserve“ Pool Aargau Nord -Ost| SDL

16 Teil A: Einführung und Grundlagen (13/14)
Tertiärregelleistung (TRL) Einsatz zur Entlastung der Sekundärregelung Gesamte Wirkleistungsreserve muss den Ausfall des grössten KW-Blocks abdecken Abruf wird manuell durch Swissgrid-Dispatcher ausgelöst Einsatzbereich nach Vorlaufzeit von 15 Min. zur Rückführung der Netzfrequenz auf den Sollwert von 50Hz. „stehende Reserve“ Stellwert der Regelzone CH Überwachung bei Swissgrid durch Dispatcher Aktivierung von Regelleistung bei Marktteilnehmern gemäss Merit-Ordnerliste Pool Aargau Nord -Ost| SDL

17 Teil A: Einführung und Grundlagen (14/14)
5. SDL am Beispiel eines Kraftwerksausfalles PRL = Primärregelleistung SRL = Sekundärregelleistung TRL = Tertiärregelleistung Netzfrequenz gemäss Swissgrid Pool Aargau Nord -Ost| SDL

18 Ende Teil A: Einführung und Grundlagen
Fragen / Diskussion

19 Systemdienstleistungen
Teil B: Regelenergiemarkt Schweiz Produkte und Vergütungen SDL-Ausschreibungen Zulassungskriterien gemäss Swissgrid Marktteilnehmer, -Entwicklung und -Eigenschaften Wem werden SDL-Kosten angelastet? Weiterentwicklung und Ausblick Pool Aargau Nord -Ost| SDL

20 A B Teil B: Regelenergiemarkt Schweiz (1/10) 1. Produkte und Vergütung
Auktionierte Leistung CH (Swissgrid) Verpflichtungs- Periode / min. Leistungsangebot Vergütung Leistungsentgelt (P-Vorhaltung) Vergütung Arbeitsentgelt (Regelenergie) PRL CH +/-52MW Woche: +/-1MW, Base Pay as bid Keine PRL D +/-25MW SRL +/- 400MW Woche: +/-5MW, Base swissIX +/-20% (Cap und Floor) TRLpositiv 310MW Woche: 5MW, Base Pay as bid, 6 Guichets / Tag 200MW 4h-Block: 5MW TRLnegativ 280MW 180MW Quelle: Swissgrid, Dokument „Grundlagen SDL-Produkte Version 5.0“ vom Pool Aargau Nord -Ost| SDL

21 Teil B: Regelenergiemarkt Schweiz (2/10)
2. SDL-Ausschreibungen Webportal Swissgrid, geschützter Zugang für Marktteilnehmer Manueller upload/download der Auktionsgebote/Resultate Ausschreibungskalender für Wochenauktionen („pay-as-bid“-Auktion): Liefer-/Verpflichtungsperioden der Leistungsvorhaltung: Wochenauktionen: generell 168h (Montag, 0 Uhr bis Sonntag, 24 Uhr) Tagesauktionen: mind. 4h, max. 24h, es werden täglich 6 unabhängige Blöcke à 4h auktioniert (0-4, 4-8, 8-12, usw.) Pool Aargau Nord -Ost| SDL

22 Teil B: Regelenergiemarkt Schweiz (3/10)
3. Zulassungskriterien gemäss Swissgrid Präqualifikation durchführen Antrag zur Präqualifikation Test durchführen Unterlagen zusammenstellen Testat von Swissgrid Rahmenvertrag unterzeichnen Zulassung SDL-Ausschreibungen Pool Aargau Nord -Ost| SDL

23 (Pump-) Speicherkraftwerke
Teil B: Regelenergiemarkt Schweiz (4/10) 4. Marktteilnehmer, -Entwicklung und -Eigenschaften (Pump-) Speicherkraftwerke Kernkraftwerke KVA, Industrie Flusskraftwerke Stromhändler Pool Aargau Nord -Ost| SDL

24 Teil B: Regelenergiemarkt Schweiz (5/10)
Entwicklung der SDL-Beschaffungskosten Anpassungen durch Swissgrid: Preisverfahren (pay as bid) Preisobergrenzen (nur temp.) Wochen- und Tagesprodukte Minimalangebot 5MW/1MW dynamische Reserveleistung (bei Revision KKG, KKL) Ausschreibung t-1W, t-2T Beschaffung auch im Ausland Pooling von Industriekunden Primärregelung aus F, D Quelle: Swissgrid AG Pool Aargau Nord -Ost| SDL

25 Teil B: Regelenergiemarkt Schweiz (6/10)
Qualitative Preisentwicklung (Vorhaltung PRL und SRL) Pool Aargau Nord -Ost| SDL

26 Teil B: Regelenergiemarkt Schweiz (8/10)
5. Wem werden SDL-Kosten angelastet? Quelle: Swissgrid AG SDL-Kosten 2011: 0.77Rp./kWh* 2012: 0.46Rp./kWh* den Endverbrauchern *In ihrer Stromrechnung unter der Rubrik „Netznutzung“ Pool Aargau Nord -Ost| SDL

27 Teil B: Regelenergiemarkt Schweiz (9/10)
6. Weiterentwicklung und Ausblick Neue Produkte: Bonus bei Tertiärregelleistungs-Abrufen, welche schneller als in 15 min. erbracht werden … Allgemein: Netzreglerverbund mit Deutschland (Reduktion Regelleistungsbedarf) Aufbau eines grenzüberschreitenden Regelenergiemarktes (CH-SüdD) SDL-Beschaffungskosten können somit weiter gesenkt werden: Bsp.: Reduzierung der Opportunitätskosten durch diversifiziertes Kraftwerk- portfolio (therm. KW neg. Regelleistung, hydr. KW pos. Regell.) Pool Aargau Nord -Ost| SDL

28 Teil B: Regelenergiemarkt Schweiz (10/10)
Ausblick Systemdienstleistungen Mehr erneuerbare Energie erfordert mehr Flexibilität: → Kraftwerke im Teillastbetrieb oder Peakbetrieb → Bandenergie fällt weg (Stabilität reduziert) → Nachfrage für Regelenergie nimmt zu Weitere Teilnehmer werden den Regelenergiemarkt zukünftig beinflussen: → Pumpspeicherkraftwerke (Linthal, Nant de Drance) → Industrieanlagen (KVA, Zementwerke) → Notstromdiesel → Angebot für Regelenergie nimmt zu Pool Aargau Nord -Ost| SDL

29 Ende Teil B: Regelenergiemarkt Schweiz
Fragen / Diskussion

30 Besten Dank für die Aufmerksamkeit

31 Regelenergiemarkt Schweiz
Aktuelle Preise (Vorhaltung PRL, SRL und TRL) Aktuelle Preise Primärregelreserve: Aktuelle Preise Sekundärregelreserve: Aktuelle Preise Tertiärregelreserve wöchentlich positiv: Aktuelle Preise Tertiärregelreserve wöchentlich negativ: Pool Aargau Nord -Ost| SDL

32 Backup-Folien

33 Systemdienstleistungen
Teil C: SDL-Angebotserstellung bei Axpo SDL-Offertprozess, Einflussfaktoren Berechnung der Markt-Opportunitätskosten Neues Produkt: Axpo Strom Tertiärregelung Herausforderungen seit 2009 Beispiel für aktivierte Regelenergie bei Axpo Links auf Swissgrid Homepage Pool Aargau Nord -Ost| SDL

34 Teil C: SDL-Angebotserstellung bei Axpo (1/9)
1. SDL-Offertprozess, Einflussfaktoren Bei der Bestimmung der SDL- Angebote zu berücksichtigen: Speicherinhalte Hydrologie KW-Verfügbarkeit Opportunitätskosten Bieterstrategie Auktionsresultate … Pool Aargau Nord -Ost| SDL

35 Teil C: SDL-Angebotserstellung bei Axpo (2/9)
2. Berechnung der Markt-Opportunitätskosten Der Kraftwerk-Einsatzpreis ist Basis zur Ermittlung der Opportunitätskosten. Herleitung des KW-Einsatzpreises: Bestimmung der KW-Betriebsstunden pro Jahr - Speicherinhalt inkl. Zufluss - verfügbare, installierte KW-Leistung Darstellung der EEX-Preisganglinie als Verteilungsfunktion Aus dem Diagramm resultiert der KW-Einsatzpreis in EUR/MWh Der KW-Einsatzpreis ist abhängig: vom aktuellen Speicherinhalt (Werkstatistiken) den erwarteten Zuflüssen (Zufluss-Prognosen) der verfügbaren Leistung (Verfügbarkeitsplanung) der erwarteten Marktpreise (Basis PFC)  Der KW-Einsatzpreis ist eine dynamische Grösse Pool Aargau Nord -Ost| SDL

36 Teil C: SDL-Angebotserstellung bei Axpo (3/9)
Berechnung der Markt-Opportunitätskosten Die Opportunitätskosten bilden die Basis zur Bestimmung der Preisgebote für die SDL-Ausschreibungen. Opportunitätskosten = Markterlös 1 (ohne SDL) – Markterlös 2 (mit SDL) Markterlös 1: Resultiert aus dem optimalen Kraftwerkeinsatz gegen den Markt ohne Einschränkungen in der Bewirtschaftung der Anlagen. Markterlös 2: Resultiert aus dem optimalen Kraftwerkeinsatz gegen den Markt mit SDL-bedingten Einschränkungen in der Bewirt- schaftung der Anlagen. Pool Aargau Nord -Ost| SDL

37 Teil C: SDL-Angebotserstellung bei Axpo (4/9)
Berechnung der Markt-Opportunitätskosten KW-Einsatz ohne SDL  Markterlös 1 (ohne SDL) KW-Einsatz mit SDL  Markterlös 2 (mit SDL) Pool Aargau Nord -Ost| SDL

38 KVA x KVA y Industrie z KW-Pool Axpo KW-Park
Teil C: SDL-Angebotserstellung bei Axpo (5/9) 3. Neues Produkt: Axpo Strom Tertiärregelung KW-Pool Axpo KW-Park KVA x KVA y Industrie z Pool Aargau Nord -Ost| SDL

39 Teil C: SDL-Angebotserstellung bei Axpo (6/9)
Neues Produkt: Axpo Strom Tertiärregelung Beschreibung Details Wochenauktion (TRL +, TRL -) Vorhaltung Mo 0Uhr bis So 24Uhr, 168 Std Kunde bestimmt Vorhalteleistung sowie den Leistungs- und den Arbeitspreis Mindestmenge 2MW Anteilige Vergütung des Leistungsentgeltes Standard: 50% des Leistungsentgeltes Keine Verrechnung von Gebühren Kunde wird in Axpo KW-Pool integriert Flexible Vorhaltemodelle sind möglich Swissgrid-Präqualifikation durch Axpo Mess- und Plandaten durch Axpo Pool Aargau Nord -Ost| SDL

40 Teil C: SDL-Angebotserstellung bei Axpo (7/9)
4. Herausforderungen aus SDL-Aktivitäten seit 2009 Verankerung der SDL-Aktivitäten im operativen Betrieb  Präqualifizierung von neuen Erzeugungseinheiten  Automatisieren von Prozessen () Schaffung eines SDL-Cockpits zur: Überprüfung der Axpo-Lieferkonformität etabliert  Vermeidung (Minimierung) von Pönalen  Vertragsmanagement für eine Vielzahl neuer SDL-Verträge  (Swissgrid, KW-Gesellschaften, KW-Aktionäre) Erweiterung von SDL-Dienstleistungen gegenüber Dritten  … Pool Aargau Nord -Ost| SDL

41 Teil C: SDL-Angebotserstellung bei Axpo (8/9)
5. Beispiel für aktivierte Regelenergie bei Axpo AG Pool Aargau Nord -Ost| SDL

42 Teil C: SDL-Angebotserstellung bei Axpo (9/9)
6. Links auf Swissgrid Homepage Swissgrid: Systemdienstleistungen allgemein: Systemdienstleistungen, Ausschreibung (Preise für Primär-, Sekundär- und Tertiärregelleistung): Pool Aargau Nord -Ost| SDL

43 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit,
gerne beantworten wir Ihre Fragen. Axpo AG Handel und Vertrieb Parkstrasse 23 | CH-5401 Baden T | F |