03 April 2023

Ramp Rates in dynamischen Frequenzregelungsdiensten

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Ramp Rates in dynamischen Frequenzregelungsdiensten

Ramp Rates: Sie mögen unbedeutend erscheinen, können aber für Anbieter von dynamischen Frequenzregelungsdiensten Probleme verursachen.

Neil erklärt die Anforderungen an die Rampenrate von Batterien in den dynamischen Diensten.

National Grid ESO hat kürzlich mitgeteilt, dass derzeit nicht-konformes Verhalten bei Rampenraten untersucht wird – und dass Anbieter der Dynamic Suite unbedingt die Anforderungen an die Rampenrate einhalten müssen.

Wer diese Rampenraten nicht einhält, muss mit Sanktionen rechnen oder kann im Extremfall sogar gesperrt werden.

Doch was sind Rampenraten überhaupt? Und wie werden sie angewendet?

Was sind Rampenraten?

  • Batterien können nahezu augenblicklich von null auf volle Ladung oder Entladung wechseln. Das macht sie zu einer so leistungsfähigen Flexibilitätsquelle.
  • Wenn eine Batterie von null auf volle Leistung beim Laden oder Entladen schaltet, kann dies im Kontrollraum Probleme wie Frequenzschwankungen verursachen.
  • Daher verlangt National Grid ESO für bestimmte Dienste (einschließlich dynamischer Frequenzregelung und Slow Reserve), dass teilnehmende Batterien ihre Leistung langsamer erhöhen oder verringern, um das Netz stabil zu halten.
  • Diese Begrenzung beim Hoch- oder Runterregeln wird als „Rampenrate“ bezeichnet.
Abbildung 1: Vergleich einer Batterie mit und ohne Rampenrate sowie mit einer Rampenrate von 5 % pro Minute.

Rampenraten in dynamischen Frequenzregelungsdiensten

Rampenraten gelten für die Dienste Dynamic Containment, Dynamic Moderation und Dynamic Regulation. Sie gelten jedoch nur für Aktionen, die entgegengesetzt zum Vertrag ausgeführt werden.

Beispielsweise müsste eine Batterie, die Dynamic Containment Low bereitstellt, eine Rampenraten-Beschränkung auf Ladevorgänge anwenden. Dies gilt nicht für Entladevorgänge (sofern Kapazität vorhanden ist).

Abbildung 2: Wann Rampenraten auf Batterieaktionen angewendet werden.
  • Die Rampenrate beträgt 5 % der vertraglich vereinbarten MW pro Minute (für alle drei Dienste gleich).
  • Diese Rate gilt für alle Aktionen der Batterie, die entgegen der Richtung des Frequenzregelungsvertrags erfolgen. Das schließt Handelsaktionen für Anbieter ein, die Erlöse kombinieren möchten.
  • Diese Einschränkungen gelten während des gesamten Vertrags und für die Abrechnungsperioden davor und danach.
  • Es gibt jedoch eine Ausnahme: Wenn Batterien über den Balancing Mechanism Einsatzbefehle erhalten.

Was sind die Konsequenzen bei Nichteinhaltung?

Werden die Regeln zur Rampenrate in einer Abrechnungsperiode nicht eingehalten, könnten Anbieter keine Vertragserlöse für diese Periode erhalten. (Alle Details finden Sie in den Servicebedingungen für die neuen Regelungsdienste.)

National Grid ESO kann bei vorsätzlichen oder wiederholten Verstößen auch drastischere Maßnahmen ergreifen. Im schlimmsten Fall verlieren Anbieter die Berechtigung, den Dienst anzubieten (was jedoch sehr unwahrscheinlich ist!).

Wie wirken sich diese Rampenraten auf Batteriespeicher aus?

Viele Batterien versuchen, ihre Erlöse zu maximieren, indem sie dynamische Dienste mit Einnahmen (oder niedrigeren Ladekosten) aus anderen Märkten kombinieren.

Eine beliebte Strategie ist beispielsweise, einen Vertrag für Dynamic Regulation High abzuschließen und überschüssige Energie am Großhandelsmarkt zu verkaufen (alles dazu können Sie hier nachlesen).

Aber denken Sie daran – die Formel lautet 5 % der vertraglich vereinbarten MW pro Minute. Das bedeutet, dass die Zeit zum Hochregeln länger wird, wenn weniger der Systemkapazität in einen Dienst eingebracht wird.

Rampenraten-Anforderungen können daher bei verhältnismäßig kleinen Vertragsmengen erhebliche Auswirkungen haben.

Abbildung 3: Beispiel dafür, wie sich die Zeit bis zur vollen Leistung bei unterschiedlichen Vertragsgrößen verändert.

Rampenraten und Erlöse

Rampenraten verhindern effektiv, dass Batterien Handel und Frequenzregelung kombinieren und so das maximal mögliche Erlöspotenzial ausschöpfen.

Ein Beispiel: Eine Batterie möchte Dynamic Containment High mit einer Entladung am Großhandelsmarkt um 17 Uhr kombinieren.

Wenn diese Batterie 100 % ihrer Leistungskapazität in Dynamic Containment High kontrahiert hätte, würde es 20 Minuten dauern, bis sie auf volle Entladeleistung hochgeregelt ist. Bei nur 10 % der Leistung im Dienst würde es über 3 Stunden dauern, bis die volle Leistung erreicht ist.

Offensichtlich könnte diese Batterie während eines Hochpreiszeitraums um 17 Uhr nicht die gleiche Energiemenge am Großhandelsmarkt liefern wie ein System ohne Vertrag.

Abbildung 4 zeigt die unterschiedlichen Fahrpläne, denen eine 1-Stunden-Batterie bei zwei verschiedenen Vertragsgrößen im Hochfrequenzbereich folgen müsste.

Abbildung 4: Die Auswirkung von Rampenraten auf die Leistungsausgabe eines 100 MW, 1-Stunden-Systems, das in Dynamic Containment High kontrahiert ist und am Großhandelsmarkt entlädt.

Zu bestimmten Tageszeiten entstehen durch diese Dienste also Opportunitätskosten, da das Handelsvolumen in die entgegengesetzte Richtung eingeschränkt ist. Je kleiner der Vertrag im Verhältnis zur Systemgröße, desto größer ist das entgangene Handelsvolumen.

Ein Teil dieser entgangenen Erlöse kann zwar durch Handel in nachfolgenden Abrechnungsperioden wieder hereingeholt werden, doch meist hält der Höchstpreis nur eine Stunde pro Tag an.

Abbildung 5: Reduktion der innerhalb einer Stunde lieferbaren Energie durch Rampenraten bei unterschiedlichen Vertragsgrößen.

Das bedeutet, dass Anbieter dies bei der Preisgestaltung ihrer Gebote berücksichtigen müssen. Sie sollten zudem darauf achten, wie sich abschaltbare Gebote auf andere gewünschte Aktionen auswirken können.

Wichtige Erkenntnisse

  • Als Profi im Bereich Batteriespeicher in Großbritannien ist es entscheidend, die Regeln zu Rampenraten für dynamische Frequenzregelungsdienste zu verstehen, um Sanktionen zu vermeiden.
  • Ein gutes Verständnis der Regeln und ihrer Auswirkungen auf andere Einnahmequellen ermöglicht es Betreibern, den maximalen Wert durch Kombination verschiedener Dienste zu erzielen.
  • Wie wirken sich die Regeln auf die Batterieerlöse aus? Es bleibt spannend zu beobachten, wie sich dies entwickelt. Sollten Anbieter sich an die Anforderungen halten, könnten sich die Strategien zur Kombination von Diensten deutlich verändern.