FCAS ist die Hauptquelle für Frequenzregelung im australischen NEM und unterteilt sich in zwei verschiedene Dienste: Contingency (Notfallreserve) und Regulation (Regelreserve). FCAS wird im selben Markt wie Energie gehandelt und ist ein bedeutender Bestandteil der Einnahmen für Batteriespeicher. Seit 2021 wurde ein zusätzlicher verpflichtender Dienst durch die Primary Frequency Response eingeführt, den auch Batterien bereitstellen müssen.

In diesem Artikel geben wir einen kurzen Überblick darüber, wie die Frequenzregelung im NEM funktioniert und welche Aspekte für Batteriespeicher besonders wichtig sind. Eine Einführung zum NEM finden Sie in unserem Erklärartikel.

Wir empfehlen das Market Ancillary Services Specification (MASS) Dokument der AEMO für einen vollständigen Leitfaden zur Teilnahme an FCAS.

Was ist FCAS?

FCAS steht für Frequency Control Ancillary Services. Es ist das wichtigste Mittel, um Energieungleichgewichte und Frequenzabweichungen im NEM auszugleichen. FCAS wird in zwei Arten unterteilt: Contingency (Notfallreserve) und Regulation (Regelreserve). Contingency ist im Wesentlichen ein Dienst nach einer Störung, während Regulation kontinuierlich kleinere Frequenzkorrekturen vornimmt.

Bei beiden Diensten, Contingency und Regulation, arbeitet FCAS in zwei Richtungen: Raise und Lower.

• Raise: Dies trägt zur Erhöhung der Frequenz bei, indem die Erzeugung erhöht oder der Verbrauch gesenkt wird. Dieser Dienst greift ein, wenn die Frequenz unter 50 Hz fällt.
• Lower: Dies führt zu einer Senkung der Frequenz, indem die Erzeugung verringert oder der Verbrauch erhöht wird. Dieser Dienst wird aktiviert, wenn die Frequenz über 50 Hz liegt.

FCAS wird im gleichen 5-Minuten-Markt wie Energie über eine sogenannte „Ko-Optimierung“ beschafft – das kostengünstigste Gesamtergebnis für das System wird erzielt. Die Dienste werden durch Verfügbarkeitszahlungen vergütet, abgerechnet in $/MW/Stunde. Die Kosten für diese Dienste werden über zwei verschiedene „Verursacherprinzip“-Methoden verteilt.

Contingency FCAS

Contingency FCAS ist darauf ausgelegt, große Frequenzabweichungen zu korrigieren, die typischerweise durch Störungen wie das Abschalten eines Generators entstehen. Aktivierte Einheiten reagieren auf ein lokal gemessenes Frequenzsignal – der Dienst wird ausgelöst, wenn diese Frequenz den „normalen Betriebsbereich“ verlässt, der als 50±0,15 Hz definiert ist.

Eine für Contingency FCAS aktivierte Einheit sollte eine Leistungsänderung proportional zur Frequenzabweichung außerhalb dieses Bereichs liefern, wobei die volle Leistung entweder bei 49,5 Hz für Raise-Dienste oder bei 50,5 Hz für Lower-Dienste erbracht wird. (Hinweis: Die Frequenzgrenzen in Tasmanien sind anders und auf ±2 Hz festgelegt)

Contingency FCAS ist in vier Teildienste unterteilt: Very Fast, Fast, Slow und Delayed. Jeder hat eine andere Reaktionszeit und Anforderung an die Bereitstellung. Die Bereitstellungszeit für jeden Dienst dauert an, bis der nächste aktiviert wird und ist der maximal erforderliche Zeitraum – wenn die Frequenz wieder im normalen Bereich liegt, ist keine weitere Lieferung notwendig.

Das bedeutet, dass die Bereitstellung der vier Dienste gestapelt werden kann – dieselbe Einheit kann alle vier Dienste in dieselbe Richtung liefern.

Während Batterien alle vier Contingency-Dienste bereitstellen können, konkurrieren verschiedene Technologien auch um einzelne Dienste innerhalb des Pakets. Zum Beispiel können einige flexible Verbraucher den Very Fast-Dienst anbieten, während Kohle- und andere thermische Kraftwerke eher die langsameren Dienste übernehmen.

Contingency FCAS kann auch von nicht geplanten Anlagen bereitgestellt werden, wenn sie sich als Ancillary Services Unit registrieren.

Regulation FCAS

Regulation FCAS steuert (oder „reguliert“) kleinere Frequenzabweichungen im Netz, die meist durch kleine Ungleichgewichte zwischen Angebot und Nachfrage entstehen. Ziel ist es, zu verhindern, dass die Frequenz den normalen Betriebsbereich verlässt, in dem Contingency FCAS ausgelöst würde. Aktivierte Einheiten erhalten alle 4 Sekunden Steuerbefehle über das AGC (Automatic Generation Control).

Regulation FCAS-Steuerbefehle können immer dann gesendet werden, wenn die Netzfrequenz von 50 Hz abweicht. Das bedeutet, dass die Nutzung (also die tatsächlich bereitzustellende Leistung) hoch sein kann. Die während der Bereitstellung von Regulation FCAS eingespeiste Energie wird zum 5-Minuten-Spotpreis abgerechnet, daher ist es für Anbieter wichtig, die potenziellen Kosten (oder Vorteile) bei ihren Geboten zu berücksichtigen.

Da Regulation FCAS über AGC gesteuert wird, steht dieser Dienst nur geplanten Generatoren und Batterien zur Verfügung.

Was ist mit der Primary Frequency Response?

Die Primary Frequency Response (oder „PFR“) wurde 2021 eingeführt, um die zunehmende Frequenzvolatilität im System zu steuern. Es handelt sich um einen verpflichtenden Dienst, der von allen geplanten oder teilgeplanten Erzeugungseinheiten während der Lieferung einer nicht-null Energieabgabe verlangt wird. Nach dem aktuellen Design gibt es keine Vergütung für die Bereitstellung der Primary Frequency Response.

Im Rahmen von PFR passen Generatoren ihre Leistung entsprechend der Abweichung zwischen der lokal gemessenen Frequenz und dem zentralen 50-Hz-Ziel an. Batterien unterliegen denselben Anforderungen zur Bereitstellung von PFR wie andere Generatoren im NEM, und bidirektionale Einheiten müssen den Dienst sowohl beim Entladen als auch beim Laden bereitstellen, außer wenn sie für Contingency FCAS aktiviert sind.

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