Čo sú to systémové služby
definícia
Kedy a ktoré systémové služby sa používajú, je upravené v pláne ochrany sústavy štyroch prevádzkovateľov prenosových sústav.
Aktualizácia: V roku 2020 schválila Federálna sieťová agentúra žiadosť TSO o pozastavenie trhu ako poslednú možnosť. Prevádzkovatelia prenosových sústav môžu okamžite a úplne pozastaviť trh, napríklad ak dôjde k odchýlke frekvencie 0,8 Hz za viac ako 30 minút, ak zlyhajú veľké časti siete alebo ak komunikačné prostriedky na pokračovanie trhu nebudú k dispozícii dlhšie ako pol hodiny byť dostupný. Rozhodnutie Federálnej agentúry pre sieť stanovuje, že PPS riadne účtujú aktérom zúčastneným na použití tohto opatrenia.
Systémové služby pre riadenie frekvencie
Frekvencia v nemeckej energetickej sieti a v európskej sieti je 50 Hertzov. Aby sa táto 50 Hz udržala v úzkych medzných hodnotách plus alebo mínus 0,2 Hertzu, musí byť napájanie a spotreba energie vždy vyvážené. To platí aj pre nepredvídateľné udalosti, ako je porucha elektrárne, silné obdobie vetra a s tým spojené vysoké napájanie veternej energie alebo náhle zvýšenie spotreby elektrickej energie. Zodpovednosť za stabilnú frekvenciu leží na jednej strane na manažéroch vyvažovacích skupín, ktorí musia udržiavať rovnováhu svojich vyvažovacích skupín, a na prevádzkovateľoch prenosovej sústavy, ktorí sú zodpovední za stabilizáciu frekvencie v prepravnej sieti.
Momentálna rezerva
V užšom slova zmysle nemožno okamžitú rezervu chápať ako systémovú službu, pretože je už vytvorená vďaka fyzikálnym vlastnostiam rotujúcich hmôt: Ak sa do rotácie dostane ťažká hmota, ako je napríklad zotrvačník, po zastavení dodávky energie chvíľu pokračuje. Pre úplnosť sa však okamžitá rezerva často spomína v súvislosti so systémovými službami a je akousi predbežnou fázou riadenia energie.
Vďaka kinetickej energii svojich rotorov sú generátory elektrární schopné kompenzovať krátkodobý výpadok energie. Obnoviteľné zdroje energie zatiaľ neposkytli nijakú dočasnú rezervu. Bolo by však mysliteľné, že by sa na tento účel mohla využiť kinetická energia veľkých veterných turbín.
Ovládajte energiu
Ak frekvenciu siete nie je možné vyvážiť účinkom okamžitej rezervy, použije sa na obnovenie rovnováhy riadiaca energia.
Kontrolná energia sa získava z trhu s kontrolnou energiou. Cena je založená na trhovom aukčnom procese. Rozlišujú sa tri produkty: primárny riadiaci výkon (PRL), sekundárny riadiaci výkon (SRL) a minútová rezerva (MRL). Líšia sa v tom, ako rýchlo je potrebné ich nasadiť. PRL musí byť hotový do 30 sekúnd, SRL do piatich minút a MRL do pätnástich minút.
Prepínateľné záťaže
Zaťaženia, ktoré je možné vypnúť, sú bremená, ktoré sa dočasne deaktivujú, aby sa zaistila stabilita siete. V tendroch určujú PPS príplatky a odmeny za ceny práce a služieb. Podobne ako pri vyrovnávacej energii sa rôzne produkty delia podľa rýchlosti, akou sú sprístupnené. Právnym základom je vyhláška o odstavení (AbLaV). Spotrebitelia zo spracovateľského priemyslu spravidla poskytujú záťaže, ktoré je možné vypnúť.
Systémové služby pre údržbu napätia
Okrem frekvencie sa musí udržiavať aj napätie v určitom rozmedzí, aby sa zabezpečila ochrana osôb, zariadení a zariadení koncových spotrebiteľov. Prípustný rozsah napätia je plus alebo mínus desať percent menovitého napätia na koncovom spotrebiteľovi. Úlohou prevádzkovateľa siete je obmedziť nestabilitu napätia v prípade poklesu napätia spôsobeného skratom. To sa deje napríklad poskytnutím skratového napájania.
Jalový výkon
Elektrárne zvyšujú napätie pri dodávke elektriny. Aby ste neprekročili medze napätia, musíte časť napájať ako jalový výkon. Jalový výkon je výkon, ktorý nevykonáva žiadnu užitočnú prácu, ale je potrebný na udržanie napätia v sieti. Poskytovanie jalového výkonu musí byť aktívne koordinované prevádzkovateľom siete. Môžu si slobodne zvoliť spôsob poskytovania požadovaného jalového výkonu. Môžete napríklad získať jalový výkon od iných operátorov siete, zabezpečiť si ho sami pomocou vlastných sieťových zdrojov alebo ho kúpiť od poskytovateľov (napr. Skladovacie zariadenia a/alebo výrobcovia).
Diskutuje sa o tom, či v čoraz decentralizovanejšom energetickom systéme možno v budúcnosti získať jalový výkon iným spôsobom. Federálne ministerstvo hospodárstva odmietlo návrh na obstaranie jalového výkonu verejnou súťažou. O modelových návrhoch na obstaranie jalového výkonu sa bude rokovať na jeseň 2019.
Stratená energia
Straty energie vznikajú pri preprave energie. Prevádzkovatelia sietí so 100 000 a viac pripojenými zákazníkmi musia predvídať túto stratu energie a podľa toho nakupovať ďalšie množstvá energie na trhu s elektrinou. Výška straty energie je ovplyvnená využitím kapacity siete a predstavuje jednu z najväčších nákladových položiek pre systémové služby. Straty energie je potrebné považovať za vedľajší produkt alebo problém efektívnosti systému, proti ktorému pôsobia PPS a PDS.
Príspevok skratového prúdu
Poskytnutie príspevku na skratový prúd nadobúda účinnosť v prípade skratového prúdu. Zodpovedajúce ochranné zariadenia sú určené na obnovenie stability elektrických strojov na jednej strane a na lokálne obmedzenie poklesu napätia.
Systémové služby na obnovenie napájania po výpadku napájania
Po výpadku prúdu musí byť napájanie čo najskôr obnovené. To je tiež zodpovednosťou PPS. Elektrárne, ktoré sa dajú naštartovať bez externého zdroja napájania, hrajú pri obnove napájania ústrednú úlohu. Tieto elektrárne budú elektrárne schopné naštartovať na čierno zavolal.
Čierny štart
Mnoho z elektrární integrovaných do nemeckej energetickej siete sú tepelné elektrárne. Sú schopní vyrobiť veľké množstvo elektriny, ale na to, aby mohli začať vyrábať elektrinu, potrebujú externý zdroj energie. Bez toho nie je možné uviesť do prevádzky ani jadrové, ani uhoľné elektrárne, pretože neexistuje zdroj energie na prevádzku chladiacich a monitorovacích systémov reaktora a systémov na ťažbu uhlia.
Na rozdiel od týchto typov elektrární, ktoré závisia od externých zdrojov energie, existujú elektrárne, ktoré môžu vykonať čierny štart. Môžu sa spúšťať autonómne a bez externého zdroja energie, čím dodávajú energiu elektrárňam, ktoré nie sú schopné naštartovať na čierno. Typy elektrární, ktoré sú vhodné na čierny štart a ktoré sa používajú v Nemecku, sú napríklad vodné elektrárne, elektrárne na skladovanie stlačeného vzduchu alebo plynové elektrárne. Systémy skladovania elektriny sa už používajú vo veľkom meradle, aby sa zabezpečila schopnosť štartu do čierneho.
Systémové služby pre prevádzkové riadenie a správu preťaženia siete
Pod operatívnym riadením sa rozumie kontrola a monitorovanie prevádzkovateľov sietí prostredníctvom elektrickej siete. To zahŕňa koordináciu systémových služieb. Rozšírenie obnoviteľných zdrojov energie zvyšuje požiadavky na sieťových operátorov. Viac ako 90 percent decentralizovaných obnoviteľných zdrojov energie sa dodáva prostredníctvom distribučných sietí; od prevádzkovateľov prenosových sústav sa vyžaduje, aby využívali cezhraničné prepojovacie body v rámci existujúceho a ešte stále rozšíreného prepojenia európskeho trhu.
Z dôvodu zvýšených požiadaviek je nevyhnutná zlepšená komunikácia medzi PPS, PDS a systémami na výrobu energie.
Redispatch
Redispatch je prostriedok riadenia preťaženia siete. Za týmto účelom PPS zohľadňujú očakávané celo nemecké napájanie a napájanie na úrovni siete predchádzajúci deň. Tieto informácie potom použijú na analýzu zaťaženia elektrickej siete. Prevádzkovatelia prenosových sústav používajú túto analýzu, známu ako výpočet zaťaženia, na inštruovanie prevádzkovateľov elektrární deň predtým, aby odložili plánovanú výrobu elektriny. Vyhnete sa tak predvídateľným potenciálnym problémom v sieti. Tento pokyn na odloženie výroby elektriny sa nazýva redispečing.
Na redispečingu sa zúčastňujú iba systémy s inštalovaným výkonom nad 50 MW. Sú usporiadané do párov elektrární: jeden systém pred a jeden systém za očakávaným úzkym miestom siete. Závod pred očakávaným úzkym miestom siete je zastavený, aby produkoval menej a tých za ním viac. Redispečing nemení množstvo elektriny dodávanej do siete, ale jej miestnu distribúciu. V súčasnosti existujú aj pilotné projekty na použitie systémov na výrobu elektriny z obnoviteľných energií pri redispečingu.
Správa napájania (Eisman/Einsman)
Riadením napájania sa rozumie obmedzenie dodávok elektriny zo systémov obnoviteľnej energie. Ak dôjde k preťaženiu častí distribučnej alebo prenosovej siete a dôjde k ohrozeniu stability siete, stane sa to Eisman v hre. Na rozdiel od konvenčných elektrární môžu prchavé obnoviteľné zdroje energie znižovať straty z elektriny, ktorá sa nevyrába v dôsledku obmedzení, Zlyhanie práce nemôžu byť jednoducho vynahradené v inom časovom okamihu. Prevádzkovatelia zariadení, ktorých závody boli obmedzené správou napájania, preto dostávajú kompenzáciu. Náklady a rozsah riadenia napájania v posledných rokoch nepretržite stúpajú. Zatiaľ čo veľká časť poruchových prác sa vyskytuje v distribučnej sieti, ku ktorej je pripojených veľké množstvo systémov obnoviteľnej energie, opatrenie je v skutočnosti spôsobené hlavne v prenosovej sieti.
Rezervované kapacity a kapacitné mechanizmy
Okrem toho sa pri návrhu trhu s elektrinou zachovávajú ďalšie kapacity. Kapacitou sa rozumie, že za výkon sa platí, ale v skutočnosti sa nedodáva žiadna energia. Výsledkom je, že nižšie uvedené systémové služby jeden dostanú Charakter kapacitného trhu. S dôležitým rozdielom, že z formálneho hľadiska už systémy kapacitných mechanizmov nemôžu znovu vstupovať na bežný trh s elektrinou.
Mriežková rezerva (zimná rezerva)
Rezerva siete, ktorá sa familiárne nazýva zimná rezerva, sa vytvára každý rok v zimnom polroku, aby sa udržali dostatočné kapacity elektrární na redispečingové zásahy PPS. Federálna sieťová agentúra určuje dopyt pre každý rok. V zime 2018/19 a 2020/21 je dopyt po výrobných kapacitách zo sieťových rezervných elektrární podľa BNetzA 6 600 MW. V zime 2019/2020 o niečo menej s 5 126 MW a predpoveď na zimu 2022/2023 naznačuje potrebu rezervnej kapacity elektrárne s 10 647 MW. Túto sumu je možné pokryť z nemeckej siete, takže nie sú potrebné nákupy od zahraničných elektrární. Do rezervy siete sa berú do úvahy iba elektrárne na juh od hlavného vedenia a zvyšujú svoj výkon v chladných zimných mesiacoch. Používajú sa najmä tieto elektrárne, pretože v južnom Nemecku je kvôli veľkým odberným strediskám a menšiemu podielu veternej energie na mieste k dispozícii menej elektriny a v zime je vysoká spotreba. Najnovšie čísla a požiadavky nájdete v našom znalostnom článku o rezerve siete.
Bezpečnostná pripravenosť lignitových elektrární
Bezpečnostná pripravenosť hnedouhoľných elektrární sa hovorovo označuje aj ako hnedouhoľná rezervácia alebo klimatická rezerva. Dodatočná rezerva siete od lignitových elektrární je upravená v oddiele 13g EnWG. Osem blokov elektrárne s celkovým výkonom 2,7 GW má byť postupne prevedených do bezpečného pohotovostného režimu. Pripravenosť na zabezpečenie sa prejaví, ak nestačia všetky pravidelné bezpečnostné opatrenia (redispečing, energia riadenia, vypínateľné záťaže, rezerva siete a rezerva kapacity). Elektrárne už nemusia byť na trhu aktívne, ale musia byť schopné uviesť elektrárňu do prevádzky do desiatich dní, ak o to požiada PPS. Pripravenosť na bezpečnosť je kritizovaná, pretože nie je jasné, či je možné všetky elektrárne postaviť tak, aby poskytovali dohodnutý výkon v danom čase, a to tak, že sa na trh udrží ekologicky škodlivé hnedé uhlie a vysoká odmena vo výške niekoľkých miliónov eur ročne sa prenáša na sieťové poplatky, t. j. užívateľ elektriny za ne musí platiť.
Regulačný rámec pre systémové služby
v Zákon o energetickom priemysle (EnWG) zodpovednosti a regulačný rámec systémových služieb sú regulované. V oddiele 13 EnWG sa uvádza, že za systémové služby sú zodpovední prevádzkovatelia prenosových sústav. Oddiel 14 EnWG dáva prevádzkovateľom distribučných sústav zodpovednosť a zaväzuje ich, aby podporovali prevádzkovateľov prenosových sústav pri ich stabilizačných činnostiach v oblasti zodpovednosti a poskytovali príslušné informácie na ich podriadenej úrovni.
S cieľom zaručiť zodpovednosť za systém sa majú uprednostniť opatrenia týkajúce sa siete pred opatreniami súvisiacimi s trhom. Táto objednávka je upravená v oddiele 13 EnWG. Ak sa narušenie ešte nepodarilo napraviť, nadväzujú na sieť a trhové opatrenia takzvané núdzové opatrenia. Opatreniami súvisiacimi so sieťou sú prepínanie sietí, zatiaľ čo trhové opatrenia zahŕňajú vyváženie energie a riadenia záťaže a preťaženia.
Systémové služby sú presnejšie definované v prenosovom kóde (predtým: grid code). Prepravný kód je súborom pravidiel prevádzkovateľa prepravnej sústavy a obsahuje požiadavky a postupy. Systémové služby sú uvedené v tretej časti prepravného kódu.
Náklady na systémové služby
BNetzA pravidelne zverejňuje náklady na pomocné služby vo svojich monitorovacích správach. Platia sa za sieťové poplatky. Náklady na systémové služby v roku 2017 predstavovali 1 983,1 milióna eur. V porovnaní s predchádzajúcim rokom sa zvýšili o 518,2 milióna eur. Najväčšími nákladovými položkami boli kompenzačné platby od správy napájania, opatrenia opätovného odoslania, náklady za stratenú energiu, ako aj zabezpečenie a využitie sieťových rezervných elektrární.
V roku 2018 dosiahli náklady na doplnkové služby 1 881,39 milióna eur, a preto klesli. Najväčšími položkami boli v chronologickom poradí žiadosti o kompenzáciu pri správe napájania, využívanie rezervných elektrární, vnútroštátne a cezhraničné redispečing a straty energie.