Hochgefahren: Verstehen der Anforderungen an Leistungsgradienten in Deutschland
Hochgefahren: Verstehen der Anforderungen an Leistungsgradienten in Deutschland
Netzrestriktionen betreffen nicht mehr nur Exportbeschränkungen. Überall in Deutschland werden Batterien mit Rampengeschwindigkeits-Limits ans Netz gebracht, die begrenzen, wie schnell sie ihre Leistung ändern dürfen.
Eine langsame Rampe verzögert nicht nur die Einsatzbereitschaft. Sie verringert das handelbare Volumen, kann die aFRR-Fähigkeit einschränken und mindert die Flexibilitätsprämie, auf die Batterien angewiesen sind.
Dieser Artikel erklärt, warum Netzbetreiber Rampenlimits einführen, wie sie sich zwischen ÜNB (TSO) und VNB (DSO) unterscheiden und welche Auswirkungen sie auf das Geschäftsmodell haben.
Für weitere Informationen zu diesem Thema wenden Sie sich an den Autor – till@modoenergy.com
Eine 15-minütige Rampe kann die Einnahmen um mehr als 10 % senken
Rampenlimits verringern, wie schnell eine Batterie zwischen Marktperioden umschalten kann. Je langsamer die Rampe, desto mehr Einnahmen gehen verloren.
Im Vergleich zu einer (hypothetischen) Null-Minuten-Rampe gilt:
- Eine 5-Minuten-Rampe reduziert die nicht abgezinsten Gesamteinnahmen einer 2-Stunden-Batterie um ~5 %.
- Eine 15-Minuten-Rampe senkt die Einnahmen um ~10 %.
Der Effekt hängt von der Speicherdauer ab:
- 1-Stunden-Batterien sind am stärksten betroffen: Der Unterschied zwischen einer großzügigen 5-Minuten-Rampe und einer strengeren 15-Minuten-Rampe beträgt 1,4 Prozentpunkte bei der unverschuldeten IRR.
- 4-Stunden-Batterien sind robuster: Die gleiche Änderung der Rampengeschwindigkeit verringert die IRR nur um 0,7 Prozentpunkte.
1. Was sind Rampenraten?
Batterien können ihre Leistung innerhalb von Sekunden ändern. Das Stromnetz kann nicht immer so schnell folgen.
Wenn viele Anlagen gleichzeitig ihre Leistung schnell ändern, entstehen starke Schwankungen in der Nettolast. Reagieren die Systembetreiber nicht rechtzeitig, wird die Frequenz instabil und es treten lokale Spannungsprobleme auf.
Historische Frequenzdaten zeigen: Die größten Abweichungen treten genau an den Grenzen der stündlichen oder viertelstündlichen Marktperioden auf, wenn viele Anlagen ihre Position entsprechend dem Marktergebnis ändern.
Wenn Batterien landesweite Marktsignale befolgen und innerhalb von Sekunden im ganzen Land ein- oder ausschalten, entsteht an jeder Marktgrenze ein synchroner Leistungssprung. Da sich die Last jedoch kontinuierlich verschiebt, hat dies erhebliche Auswirkungen auf Frequenz und Spannung.
Um die Netze zu schützen, setzen Netzbetreiber Rampenlimits, die festlegen, wie schnell eine Anlage ihre Leistung ändern darf. So werden Übergänge zwischen Marktperioden geglättet und verhindert, dass Hunderte von MW gleichzeitig erscheinen oder verschwinden.
Rampenraten werden entweder als % der Nennleistung pro Minute oder als erforderliche Minuten von Null- auf Volllast ausgedrückt.
2. Rampenraten unterscheiden sich je nach Netzebene
Die Regeln für Rampenraten unterscheiden sich je nachdem, ob eine Batterie auf ÜNB- oder VNB-Ebene angeschlossen ist.
ÜNB-Rampenraten: grob definiert, mehr Flexibilität für aFRR
Deutschlands vier Übertragungsnetzbetreiber haben Leitlinien zu technischen Einschränkungen für Batterien veröffentlicht:
- Zulässiger Bereich: 6–20 %/min oder 5–17 min
- Empfohlen: 10 %/min oder 10 min
Die ÜNB erlauben auch separate, schnellere Gradienten für netzgeführte Maßnahmen (z. B. Redispatch, FCR, aFRR), da diese Dienste dem Netz direkt helfen und schnelle Reaktionszeiten erfordern.
VNB-Rampenraten: uneinheitlich, oft restriktiver
Verteilnetzbetreiber haben keine harmonisierten Vorgaben. Viele setzen strengere Rampen an, um lokale Spannungsschwankungen zu vermeiden – insbesondere dort, wo die Netze schwach sind oder die Sichtbarkeit und Messfrequenz begrenzt ist.
VNB haben zudem weniger Anreize, Ausnahmen für Frequenzhaltedienste wie aFRR zu machen, da Batterien, die auf nationale Frequenzabweichungen reagieren, trotzdem lokale Spannungsprobleme verursachen können.
Ohne explizite Ausnahme kann die aFRR-Teilnahme eingeschränkt werden
Nach dem Präqualifikationscode muss eine Anlage ihre nominierte aFRR-Leistung innerhalb von 5 Minuten erreichen.
Wenn ein VNB keine schnellere Rampe für aFRR zulässt, ist die Teilnahme eingeschränkt:
- Kann die Anlage innerhalb von 5 Minuten auf 100 % hochfahren, kann sie ihre volle Kapazität für aFRR anbieten.
- Wenn nicht, qualifiziert sich nur der Anteil, den sie innerhalb von 5 Minuten erreichen kann. Gleichzeitig im Großhandel zu rampen und in aFRR aktiviert zu werden, kann zusätzliche Schwierigkeiten verursachen.
Das bedeutet, dass ein restriktives VNB-Rampenlimit die aFRR-Fähigkeit einer Batterie direkt reduziert und das Erlöspotenzial in den ersten Jahren begrenzt.
3. Wie beeinflusst die Rampenrate den Batteriebetrieb?
Rampenraten begrenzen, wie viel einer Marktperiode eine Batterie tatsächlich für Energieverschiebungen nutzen kann. Das verringert das handelbare Volumen – und damit den Wert, der aus der Preiskurve eines Tages gezogen werden kann.
Eingeschränkte Anlagen können das 15-Minuten-Fenster nicht voll nutzen
Wenn Ihre Anlage Zeit zum Hoch- und Runterfahren braucht, muss ein Teil jeder 15-Minuten-Periode fürs Ramping aufgewendet werden, statt durchgehend volle Leistung zu liefern.
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