Quartierspeicher zur Netzentlastung

Veröffentlicht am 17.08.2016

Im Rahmen des Projektes MONA (Merit Order Netz-Ausbau 2030) werden Maßnahmen und Technologien zur Netzoptimierung, speziell im Hinblick auf die Einspeisung hoher Anteile erneuerbarer Energien in die Übertragungs- und Verteilnetze, untersucht. Unter welchen Voraussetzungen Quartierspeicher zur Optimierung des Netz-Ausbaus sinnvoll eingesetzt werden können, zeigt der folgende Beitrag zum Thema "Quartierspeicher zur Netzentlastung".

Als Quartierspeicher zur Netzentlastung werden im Allgemeinen dezentrale Batteriespeicher bezeichnet, die in einem regional abgegrenzten Bereich (Quartier, i. d. R. entsprechend einem Netzstrang) unter anderem das Zwischenspeichern von lokaler Einspeisung und die Pufferung bei Netzengpässen übernehmen. Üblicherweise werden diese Speicher auf Nieder- oder Mittelspannungsebene eingesetzt. Die gesamte Technik kann sowohl in (bestehenden) Gebäuden, als auch in Containern verbaut werden.

Übliche Ausführungen sind Standardlösungen als 20' ISO-Container (vgl. Abbildung 1). Quartierspeicher ermöglichen durch ihre geringe Ansprechzeit und hohe Flexibilität einen dynamischen Einsatz zur Netzoptimierung. Durch gezieltes Ein- und Ausspeichern kann die Spannung und die Auslastung von Betriebsmitteln im Netz positiv beeinflusst werden.

Mit einem richtig dimensionierten Speicher ist es auf diese Weise möglich, Spannungsbandverletzungen deutlich zu reduzieren bzw. ganz zu vermeiden. Zusätzlich kann durch die Erhöhung des lokalen Eigenverbrauchs im Netzgebiet der Ortsnetztransformator entlastet werden.

FfE-Quartierspeicher Symbolbild

Abbildung 1: Der FfE-Quartierspeicher in Standardausführung als 20 ‘ ISO-Container – so könnte er aussehen

Für den netzentlastenden Betrieb ist es sinnvoll, den Quartierspeicher an jenem Netzstrang zu integrieren, an dem die meisten (Spannungs-)Probleme auftreten. Dies kann zum einen direkt neben den verursachenden Einheiten, z. B. große PV-Anlagen oder Verbraucher, oder im kumuliert schwächsten Netzstrang sein. Die Dimensionierung eines Quartierspeichers ist individuell an die lokalen Anforderungen anzupassen.

Entscheidende Einflussfaktoren sind dabei, neben der Netztopologie und Verteilung von Last und Erzeugung, insbesondere der Primär-Einsatzzweck des Speichers und die damit verbundene Ladesteuerung. Eine optimale Dimensionierung benötigt demnach idealerweise eine vorausgehende Simulation mit iterativer Anpassung.

Im Gegensatz zu anderen Netzoptimierenden Maßnahmen sind Quartierspeicher nicht auf den netzentlastenden Einsatz beschränkt, sondern auf unterschiedliche Weise einsetzbar. Aktuell liegt deshalb in nahezu allen bislang eingesetzten Quartierspeichern der Primärzweck nicht in der Netzentlastung – nicht zuletzt aufgrund mangelnder Erlösmöglichkeiten. Im Betrieb ist die Kombination verschiedener intelligenter Ladesteuerungen möglich, um mehrere Vermarktungsoptionen wahrzunehmen, wie z. B. Regelleistung (als Teil eines virtuellen Kraftwerks).

Für den Betrieb spielen die Vorgaben des Unbundlings eine wichtige Rolle. So kann ein Netzbetreiber nach regulatorischen Vorgaben den Quartierspeicher selbst ausschließlich zur Netzentlastung betreiben. Eine Vermarktung zu anderen Zwecken sowie grundsätzlich der Energiehandel ist dem Netzbetreiber untersagt. Es gibt allerdings Möglichkeiten, diese Funktionen auf andere Akteure bzw. Drittanbieter auszulagern.

Nach aktueller Einschätzung besteht hierfür in Deutschland allerdings noch kein wirtschaftliches Geschäftsmodell. Gründe hierfür sind insbesondere die Doppelbelastung, die Quartierspeicher aufgrund ihrer regulatorischen Einordnung als Erzeuger bei Ausspeicherung, bzw. Letztverbraucher bei Einspeicherung betrifft.

Ob sich Quartierspeicher zur Netzentlastung durchsetzen werden, hängt folglich zum einen davon ab, ob regulatorische Anpassungen und weitere Kostensenkungen einen wirtschaftlichen Betrieb ermöglichen. Zum anderen wird sich zeigen, ob sich Quartierspeicher in ihrer netzentlastenden Funktion wirtschaftlich gegenüber anderen Netzoptimierenden Maßnahmen und dem konventionellen Netzausbau durchsetzen können.

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