Regelenergie

Definition Regelenergie und Vorstellung der verschiedenen Arten

Inhalt des Wiki-Artikels

• Positive und negative Regelleistung
• Die drei Regelenergiequalitäten
• Rolle der Übertragungsnetzbetreiber bei der Regelenergie
• Wie viel Regelleistung braucht Deutschland?
• Preisentwicklung bei der Regelenergie

Als Regelenergie wird Energie bezeichnet, die Netzbetreiber zum Ausgleichen unvorhergesehener Leistungschwankungen im Stromnetz verwenden. Synonym gebraucht wird der Begriff Regelleistung. Stromerzeugung und -verbrauch müssen aufeinander abgestimmt sein, damit die Netzfrequenz konstant bleibt. In einem elektrischen Versorgungssystem lassen sich nur geringfügige Mengen an Energie speichern, deshalb müssen Einspeisung und Entnahme von Strom deckungsgleich sein. Die Netzbetreiber sind dazu angehalten, Abweichungen auszugleichen, damit die Stromversorgung stabil bleibt.

Positive und negative Regelleistung

In der Definition von Regelleistung wird zwischen positiver und negativer Regelenergie unterschieden. Liegt im Stromnetz ein Leistungsüberschuss vor, wird negative Regelenergie eingesetzt: Abnehmer entziehen dem Netz kurzfristig elektrische Energie, um den Überschuss auszugleichen. Ist dagegen die Stromnachfrage höher als prognostiziert, kommt positive Regelenergie zum Einsatz: Energie wird ins Netz eingespeist. Kurz zusammengefasst heißt das:

• Positive Regelenergie = Stromeinspeisung
• Negative Regelenergie = Stromentnahme

Die eingespeiste oder entnommene Energie gilt nur dann als Regelleistung, wenn sie im Falle einer unvorhergesehenen Schwankung im Stromnetz eingesetzt werden muss. Die Vorhaltung von Regelenergie zu managen ist für Betreiber von Netzen verpflichtend. Wer Regelleistung vorhält, bekommt dafür eine Vergütung. Eine Kilowattstunde Regelenergie ist häufig deutlich teurer als Bandenergie, mit der die Grundlast gedeckt wird. Für die Vorhaltung von Regelleistung bezahlen Endverbraucher indirekt über die Übertragungsnetzentgelte.

Die drei Regelenergiequalitäten

Sowohl positive als auch negative Regelenergie wird in drei unterschiedlichen Qualitäten vorgehalten. Die verschiedenen Arten an Regelleistung unterscheiden sich hinsichtlich der Technik, des Abrufprinzips und der Abrechnungsmodalität. Im Bedarfsfall aktivieren die deutschen Übertragungsnetzbetreiber die benötigte Regelenergiequalität:

• Primärregelenergie
• Sekundärregelenergie
• Minutenreserveleistung

Primärregelenergie zur schnellen Stabilisierung

Primärregelenergie wird genutzt, wenn das Netz sehr schnell stabilisiert werden muss, sie ist innerhalb von 30 Sekunden einsatzbereit und steht für bis zu 15 Minuten zur Verfügung. Die Primärregelleistung wird automatisch vom Netzbetreiber aktiviert. Die Bereitstellung von Primärregelenergie erfolgt zum Beispiel durch die vorübergehende Änderung der Dampferzeugung bei großen thermischen Kraftwerken.

Sekundärregelenergie in fünf Minuten

Wie die Primärregelleistung wird die Sekundärregelenergie automatisch aktiviert. Die Sekundärregelleistung muss innerhalb von fünf Minuten in voller Höhe zur Verfügung stehen. Bereitgestellt wird sie beispielsweise durch die Ein- und Ausspeicherung von Pumpspeicherkraftwerken oder durch Leistungsänderungen von laufenden Kraftwerken.

Manuell aktivierte Minutenreserveleistung

Die Minutenreserveleistung wird auch Tertiärregelung genannt. Besonders ist, dass die Minutenreserve im Gegensatz zu den anderen Regelenergiequalitäten manuell aktiviert wird. Sie muss innerhalb von 15 Minuten bereitstehen. Aufgrund der längeren Zeitspanne können mehr Anbieter Tertiärregelung vorhalten, als es bei Primär- oder Sekundärregelenergie der Fall ist. Zum Beispiel können Gasturbinen gestartet oder die Leistungsaufnahme bei industriellen Prozessen verändert werden, um Minutenreserveleistung bereitzustellen.

Rolle der Übertragungsnetz-
betreiber bei der Regelenergie

Für die Netzfrequenzhaltung und die Lieferung von Regelenergie sind in Deutschland die vier Betreiber der Übertragungsnetze zuständig:

• 50Hertz
• Amprion
• TenneT
• TransnetBW

Zur Beschaffung von Regelleistung schreiben die Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) die notwendige Menge an Regelenergie seit 2001 öffentlich aus. Seit dem Jahr 2010 arbeiten sie im Rahmen des Netzregelbunds im Hinblick auf die Dimensionierung und Aktivierung von Regelleistung zusammen. Der Einsatz von Regelenergie erfolgt abgestimmt, so soll zum Beispiel vermieden werden, dass in einer Regelzone positive Regelleistung und in einer angrenzenden Regelzone negative Regelenergie aktiviert wird. In den Netzregelverbund sind außer den deutschen Übertragungsnetzbetreibern auch Netzbetreiber angrenzender Nachbarstaaten integriert. Über die Grenzen hinweg wird zusammengearbeitet, um die Aktivierung von Reserven zur Netzfrequenzstabilisierung zu koordinieren.

Die Übertragungsnetzbetreiber berechnen turnusgemäß, wie viel Regelenergie benötigt wird, um alle unvorhersehbaren Schwankungen im deutschen Stromnetz sicher auszugleichen. Die Ausschreibung am Energiemarkt erfolgt über eine Internetplattform. Über das Ausschreibungsverfahren erhalten sie Angebote von präqualifizierten – für die Regelenergievermarktung zugelassenen – Anbietern. Die von den Übertragungsnetzbetreibern ausgeschriebene Menge an Regelenergie für die Minuten- und Sekundärreserve schwankte in den vergangenen Jahren zwischen je 3000 bis 4500 Megawatt für positive und für negative Regelleistung.

Wie viel Regelleistung braucht Deutschland?

Seit der Wende hin zu erneuerbaren Energien ist im Stromsektor vermehrt Flexibilität gefragt. Photovoltaik- und Windkraftanlagen erzeugen wetterabhängig Strom, die Schwankungen müssen ausgeglichen werden. Dies beziehen die Übertragungsnetzbetreiber allerdings in ihre Berechnungen mit ein, die Regelenergie wird für unvorhersehbare Leistungsschwankungen vorgehalten. Damit immer mehr als genug Regelleistung zur Verfügung steht, schreiben die Übertragungsnetzbetreiber eine deutlich größere Menge aus, als gewöhnlich gebraucht wird. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die in Deutschland jährlich abgerufene Menge an Regelenergie (Angaben in Gigawattstunden):

Aktuelle Daten zur Einspeisung von Regelenergie veröffentlicht die Bundesnetzagentur online auf ihrer Plattform SMARD.

Preisentwicklung bei der Regelenergie

Die Regelenergievermarktung unterliegt schwankenden Preisen, ebenso wie die elektrische Energie, die an der Strombörse gehandelt wird. Dort werden allerdings nur die zu erwartenden Erzeugungskapazitäten vermarktet. Der Regelenergiemarkt ist explizit der Vermarktung von Regelleistung vorbehalten. Die durchschnittlichen Arbeitspreise für Regelenergie können sich also ständig ändern.