Regelenergie – Fundament der Energiestrategie 2050

Eine nachhaltige Energieversorgung mit vielen erneuerbaren Energien wird immer wichtiger. Allerdings bringen die neuen Energiequellen auch neue Herausforderungen mit sich. Insbesondere Wind- und Solarenergie hängen stark vom Wetter ab. Dies führt zu erhöhten Schwankungen im Netz. Dieses muss zu jeder Zeit eine Frequenz von 50 Hertz haben. Um dies zu gewährleisten, spielen Regelenergie und das Energiepooling eine entscheidende Rolle.

Was passiert bei einem Ungleichgewicht im Netz? In diesem Fall kommt Regelenergie zum Einsatz. Das ist eine Stromreserve, die extra für diesen Zweck vorgehalten wird. Ohne Regelenergie könnten plötzliche Schwankungen im Stromnetz zu Stromausfällen führen und die Stromversorgung beeinträchtigen. Sie ist also für die Netzstabilität und die Versorgungssicherheit von entscheidender Bedeutung.

Produktion und Verbrauch von Strom müssen sich immer exakt die Waage halten. Dann liegt die Netzfrequenz bei 50 Hertz. Wird zu wenig Strom produziert, sinkt die Frequenz – wird zu viel produziert, steigt sie. Bei Abweichungen von 0,2 Hertz oder mehr nach oben kann das Stromnetz zusammenbrechen. Die Folge wären grossflächige Blackouts.

Sicherstellung Netzstabilität durch Regelenergie

Grundsätzlich wird zwischen positiver und negativer Regelenergie unterschieden. Positive Regelenergie wird benötigt, wenn der tatsächliche Stromverbrauch höher ausfällt oder die Stromproduktion niedriger ist als erwartet. In diesem Fall müssen zusätzliche Energiequellen aktiviert werden, um das Netz stabil zu halten. Negative Regelenergie wird benötigt, wenn weniger Strom verbraucht beziehungsweise mehr Strom produziert wird als erwartet. In diesem Fall müssen Energieerzeuger ihre Produktion senken, um ein Überangebot an Strom zu vermeiden und das Netz in Balance zu halten.

Sicherheit in drei Stufen: Regelenergieeinsatz

Die Anwendung von Regelenergie erfolgt in drei Stufen: Primärregelung, Sekundärregelung und Tertiärregelung.

  • Bei der Primärregelung muss die Regelenergie innerhalb von 30 Sekunden bereitgestellt werden.
  • Für die Sekundärregelung beträgt die Frist 5 Minuten.
  • Bei der Tertiärregelung muss die Regelenergie innerhalb von 12,5 Minuten verfügbar sein.

Regelenergie wird in Primär-, Sekundär- und Tertiärregelenergie unterteilt, abhängig von der Zeit, wie schnell sie verfügbar sein muss.

Vielfältige Quellen für Regelenergie: der Regelenergiemarkt

Regelenergie stammt aus verschiedenen Quellen. Dabei spielen konventionelle Wasserkraftwerke und vor allem auch Pumpspeicherkraftwerke eine wichtige Rolle. Weiter wird Regelenergie auch von sogenannten virtuellen Kraftwerken bereitgestellt. Virtuelle Kraftwerke bestehen aus einer Vielzahl verteilter Energieerzeugungsanlagen. Dazu gehören Solaranlagen, Windturbinen, Blockheizkraftwerke, Notstromanlagen, Tiefkühlhäuser, Kehrichtverbrennungsanlagen und vieles mehr. Die Grundidee hinter virtuellen Kraftwerken besteht darin, verschiedene Anlagen zu bündeln und sie als gemeinsame Quelle für Regelenergie anzubieten. Man spricht deshalb auch von Regelenergiepooling.

Neben herkömmlichen Kraftwerken und virtuellen Kraftwerken tragen auch Wärmeverbünde und Batteriespeicher immer mehr zur Regelenergieversorgung bei, da sie äusserst schnell auf Schwankungen in der Stromerzeugung und in der Stromnachfrage reagieren können. Wärmeverbünde verwenden Heizstäbe in Wasserboilern. Wenn die Stromproduktion den Verbrauch übersteigt, wird überschüssige Energie genutzt, um den Heizstab zu aktivieren und das Wasser im Boiler zu erwärmen. Das erwärmte Wasser fungiert dabei als praktischer Energiespeicher.

Qualifikationen nötig

Batteriespeicher zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität aus und können innerhalb von Millisekunden positive oder negative Regelenergie bereitstellen. Sie kommen deshalb hauptsächlich bei der Primärregelung zum Einsatz. Der Batteriespeicher wird hierbei nie ganz vollgeladen, um auch das Speichern von Energie zu ermöglichen.

Wer Regelenergie zur Verfügung stellen möchte, muss bestimmte Qualifikationsverfahren durchlaufen. Erst dann darf er sie auf eigens eingerichteten Auktionsplattformen anbieten. Erhält ein qualifizierter Regelenergie-Provider den Zuschlag, verpflichtet er sich, die Regelenergie über einen festgelegten Zeitraum bereitzustellen. Dafür erhält er eine entsprechende Vergütung.

Der Regelenergiemarkt funktioniert über eine Auktionsplattform, auf der Kraftwerksbetreiber Angebote machen können. Das günstigste Gebot erhält den Zuschlag für die Vorhaltung. Wird Regelenergie gebraucht, ruft der Übertragungsnetzzbetreiber Swissgrid diese ab. Die Anbieter werden separat für die Vorhaltung wie auch für die abgerufene Energie entschädigt.

Netzstabilität: Unterstützung durch Industrie und Privathaushalte

Unternehmen, die über eine flexibel einsetzbare Stromverbrauchs- oder -erzeugungsquelle verfügen, können ihre freien Stromkapazitäten als Regelenergie anbieten. Die Präqualifizierung der Anlagen, die technische Anbindung, die Vermarktung und die Abrechnung erfolgen über einen Regelpoolanbieter, beispielsweise equalio.com von Primeo Energie. Auf diese Weise lassen sich sehr flexible Vermarktungsstrategien umsetzen. Unternehmen tragen so zur Netzstabilität bei und können zugleich mit wenig Aufwand attraktive Zusatzerlöse generieren, ohne ein Versorgungsrisiko einzugehen. Die Anlage steht dem Unternehmen im Bedarfsfall zur Verfügung.

Autorinnen: Ute Liebig, Cornelia Haid

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