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NYISOs Nebenleistungen: Einsteigerleitfaden

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NYISOs Nebenleistungen: Einsteigerleitfaden

​Nebenleistungen unterstützen den stabilen Betrieb des Stromnetzes und können für die Anbieter eine wertvolle Einnahmequelle darstellen. NYISO beschafft zwei Arten von Nebenleistungen über Großhandelsmärkte:

  • Regelungs- & Frequenzdienstleistungen, die kontinuierlich eine Netzfrequenz von 60 Hz aufrechterhalten, und
  • Betriebsreserve-Dienstleistungen, die bei plötzlichem Ausfall von Erzeugung oder Übertragung (sogenannte „Kontingenz“) Ersatzleistung oder Nachfragereduktion bereitstellen.

NYISO beschafft diese Dienstleistungen über vier Produkte. Ein Produkt bietet Regelungsdienstleistungen, die übrigen drei Produkte bieten Reserven an.

Es gibt weitere Dienstleistungen wie Spannungshaltung und Schwarzstartfähigkeit, die helfen, die gewünschten Spannungsniveaus zu halten oder das Netz nach einem Stromausfall wiederherzustellen. NYISO beschafft diese Leistungen jedoch nicht über Großhandelsmärkte, sondern vergibt sie nur an eine kleine Teilmenge von Ressourcen.

Ressourcen müssen Zulassungskriterien erfüllen, um Nebenleistungen anbieten zu können

Ressourcen, die an den Märkten für Nebenleistungen teilnehmen möchten, müssen von NYISO festgelegte Kriterien erfüllen.

NYISO vergibt Regelungsdienstleistungen ausschließlich an schnell reagierende Ressourcen, die ihre Einspeisung in Echtzeit automatisch in beide Richtungen anpassen können. Ressourcen müssen alle 6 Sekunden automatische Steuerungssignale empfangen und darauf reagieren sowie die Einspeisedaten im selben Intervall übermitteln können. Diese Fähigkeit muss in einem Qualifikationstest nachgewiesen werden.

Für Reserveprodukte hängt die Teilnahmefähigkeit davon ab, ob eine Ressource online ist und wie schnell sie nach einer Kontingenz reagieren kann:

  • 10-Minuten-Spinnreserven stammen von bereits online befindlichen Ressourcen, die ihre Leistung innerhalb von 10 Minuten erhöhen können.
  • 10-Minuten-Nicht-Spinnreserven stammen von offline befindlichen Ressourcen, die innerhalb von 10 Minuten starten und die erforderliche Leistung erreichen können.
  • 30-Minuten-Reserven stammen von online oder offline befindlichen Ressourcen, die innerhalb von 30 Minuten die benötigte Leistung bereitstellen können.

Zusätzlich müssen Ressourcen für alle vier Produkte während des zugesprochenen Zeitraums eine verfügbare Kapazität in Höhe der vergebenen Menge bereithalten. Gleichzeitige Verpflichtungen für widersprüchliche Dienstleistungen sind ohne von NYISO genehmigte Ko-Optimierung zu vermeiden.

Batteriespeicher sind berechtigt, alle vier Produkte anzubieten. Ihre schnelle, präzise und bidirektionale Reaktionsfähigkeit macht sie besonders geeignet für diese Dienstleistungen. Die Hauptbeschränkung für die Teilnahme ist der Ladezustand jeder Batterie und eventuell bestehende, sich überschneidende Verpflichtungen.

Der Regelungsbedarf von NYISO erreicht seinen Höhepunkt während der morgendlichen Lastanstiege

NYISO beschafft Reserven und Regelungsleistungen bis zu einem definierten „Bedarf“. Diese Bedarfe stellen die geschätzte Megawatt-Kapazität dar, die zur Sicherstellung der Netzstabilität benötigt wird, und definieren die Marktgröße für jedes Produkt.

Der Regelungsbedarf ist eine systemweite Größe, die sich saisonal und im Tagesverlauf verändert. Da die Regelung dazu dient, Frequenzabweichungen im Netz zu korrigieren, steigt der Bedarf in Zeiten hoher Schwankungen und sinkt in stabilen Phasen.

NYISO identifiziert Phasen hoher Schwankungen, indem es 5-Minuten-Änderungen der Nettolast analysiert – definiert als Gesamtnetzlast abzüglich Wind- und Solarerzeugung. So wird erfasst, wie Schwankungen bei der Erzeugung aus erneuerbaren Energien und Lastanstiege den Regelungsbedarf beeinflussen.

Daher steigt der Regelungsbedarf in Stunden und Jahreszeiten mit hoher Nettolast-Volatilität, etwa während morgendlicher und abendlicher Lastanstiege oder nachmittags bei starken Solarleistungsschwankungen.

Umgekehrt sinkt der Regelungsbedarf in stabilen Phasen der Last und erneuerbaren Erzeugung – etwa nachts oder an Wintertagen – auf weniger als die Hälfte des Spitzenwerts.

Reserveanforderungen sind im Südosten von New York am höchsten

Im Gegensatz zum systemweiten Regelungsbedarf variieren die Betriebsreserve-Anforderungen je nach Standort, mit nur geringen Schwankungen je nach Tageszeit oder Wetterwarnungen. Diese lokale Variation spiegelt Übertragungsengpässe und Lastkonzentrationen wider, die den Bedarf an lokal beschafften Reserven erzeugen, die in jeder Region reagieren können.

Als systemweiten Ausgangswert legt NYISO die Reserveanforderungen anhand der größten potenziellen Einzelkontingenz fest. Im Jahr 2025 beträgt diese 1.310 MW.

  • 10-Minuten-Spinnreserven müssen der Hälfte dieser Kontingenz entsprechen (655 MW).
  • Gesamte 10-Minuten-Reserven müssen der vollen Kontingenz entsprechen (1.310 MW).
  • Gesamte Reserven müssen dem Doppelten der Kontingenz entsprechen (2.620 MW).

Es ist zu beachten, dass kleinere Reserveanforderungen in größeren enthalten sind. Beispielsweise tragen die Ressourcen, die für die 10-Minuten-Spinnreserve benötigt werden, auch zur gesamten 10-Minuten-Reserve und zur Gesamtreserve bei.

Zusätzlich zu diesem Basiswert berücksichtigt NYISO lokale Zuverlässigkeitsanforderungen, die die Anforderungen in folgenden verschachtelten Regionen erhöhen:

  • Ost-NY (Zonen F–K)
  • Südost-NY (Zonen G–K)
  • New York City (Zone J)
  • Long Island (Zone K)

Die Zonen Ost- und Südost-NY unterliegen Übertragungsengpässen, die die Bereitstellung von Reserven aus dem Norden einschränken können. Gleichzeitig sind New York City und Long Island laststark und importbeschränkt, sodass zusätzliche Reserven für die Zuverlässigkeit erforderlich sind.

Im Gegensatz dazu haben nördliche Zonen mit hoher Exportfähigkeit geringere lokale Anforderungen und tragen stattdessen zu den systemweiten Reserven bei, um die Zuverlässigkeit im gesamten Bundesstaat zu unterstützen.

Reservepreise hängen von Produkt und Standort ab, während Regelungspreise von systemweiten Geboten bestimmt werden

Reserveanforderungen bestimmen die Clearingpreise für Reserven – die gefragtesten Produkte und Standorte mit dem höchsten Bedarf erzielen die höchsten Preise.

Wie oben erwähnt, legt NYISO drei Reserveanforderungen fest: 10-Minuten-Spinnreserve, gesamte 10-Minuten-Reserve und Gesamtreserve. Diese Struktur führt zu einem Preisaufschlag für das 10-Minuten-Spinnreserve-Produkt – das zu allen drei Anforderungen beiträgt – gegenüber den 30-Minuten-Reserven, die nur zur Gesamtreserve beitragen.

Zudem können Reserven, die in New York City verkauft werden – wo die Anforderungen am höchsten sind – mehr als das Doppelte der Preise im Norden des Bundesstaates erzielen, wo nur die Basisanforderungen gelten.

Diese Preishierarchie gilt sowohl für den Day-Ahead- als auch für den Real-Time-Markt, wobei die Real-Time-Preise aufgrund kurzfristiger Systembedarfe deutlich volatiler sind.

Im Einklang mit dem systemweiten Bedarf ist der Clearingpreis für Regelungsdienstleistungen im gesamten NYISO-Gebiet einheitlich. Dieser Clearingpreis wird zwischen den beiden Komponenten der Regelgebote ko-optimiert:

  • Regelkapazitätsgebot ($/MW): Der Preis, den eine Ressource für die Reservierung von MW für Regelung anbietet
  • Regelbewegungsgebot ($/MW): Der Preis, den eine Ressource für die von NYISO eingesetzte MW-Regelung bietet

Sobald der Clearingpreis durch diese Gebote festgelegt ist, wird die Zahlung jeder Ressource um einen Leistungsfaktor angepasst. Dieser Koeffizient belohnt Genauigkeit und Reaktionsfähigkeit und nicht nur die Verfügbarkeit.

In anderen Märkten wie PJM sind Regelungsdienstleistungen deutlich höher bepreist als Reserven. Dies ist jedoch im NYISO-Markt nicht der Fall. In manchen Monaten haben die Reservepreise im Süden sogar die Regelungspreise übertroffen.

Der Markt für Nebenleistungen wird mit der Einführung von Unsicherheitsreserven und dem ISC wachsen und neue Chancen für Batterien bieten

Nebenleistungen sind oft die Haupteinnahmequelle in den frühen Phasen von Energiespeichermärkten.

Mit der Zeit jedoch erhöhen neue Marktteilnehmer den Wettbewerb und senken die Preise, sodass die Märkte für Nebenleistungen gesättigt werden. Diese Entwicklung ist bereits in CAISO und ERCOT zu beobachten und wird sich in PJM in den kommenden Jahren abzeichnen.

Zwei NYISO-spezifische politische Entwicklungen werden jedoch die zukünftige Beteiligung von Batterien an den Nebenleistungsmärkten von NYISO beeinflussen:

  1. Die Sättigung wird wahrscheinlich durch jüngste regulatorische Änderungen verzögert, die die Reserveanforderungen ausweiten. Im Juli 2025 genehmigte die Federal Energy Regulatory Commission (FERC) neue Regeln, die im kommenden Jahr „Unsicherheitsreserven“ einführen. Dies ist eine Erhöhung der Betriebsreserveanforderungen, um Prognosefehler bei Last, Wind- und Solarerzeugung abzudecken. Diese neue Anforderung wird anhand historischer Prognosedaten festgelegt, um sicherzustellen, dass genügend Kapazität zur Bewältigung von Echtzeitabweichungen zur Verfügung steht.
  2. Das Index Storage Credit (ISC) Programm wird zusätzliche Vorteile für Batterien auf den Nebenleistungsmärkten schaffen. Dieses Programm ergänzt die Batterieerlöse auf Basis eines zonalen Referenzpreises, wobei Projekte, die diesen Benchmark übertreffen, zusätzlichen Gewinn erzielen können. Der Referenzpreis spiegelt das Energiearbitragepotenzial und die Kapazitätspreise jeder Zone wider, schließt jedoch Einnahmen aus Nebenleistungen aus. Das bedeutet, dass Projekte den ISC-Zuschlag zusätzlich zu ihren Nebenleistungs-Einnahmen erzielen können. Batterien können ISC-Zahlungen mit Regelungs- oder Reserveerlösen kombinieren und so potenziell höhere Renditen erzielen.

Zusammen werden diese politischen Veränderungen ein vorübergehendes Zeitfenster mit überdurchschnittlichen Renditen für die Teilnahme am Markt für Nebenleistungen bei NYISO schaffen. Mit zunehmender Teilnahme wird der Wettbewerb jedoch zunehmen und auch dieser Markt letztlich die gleiche Sättigung wie anderswo erleben.