29.03.2023 – Die Smart Grids Forschungsgruppe der Technischen Hochschule Ulm, die Übertragungsnetzbetreiberin TransnetBW und die Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm Netze GmbH (Verteilnetzbetreiber) haben ihr gemeinsames Forschungsprojekt zum Einsatz von kleinen Photovoltaik-Anlagen zur Erbringung von Regelleistung erfolgreich beendet. Ziel des Verbundprojekts war es, Lösungen zu entwickeln, die es speziell kleinen Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) ermöglicht, am Regelenergiemarkt teilzunehmen.
Die durch Prognosefehler entstehenden Leistungsschwankungen im Stromnetz durch den Ausbau der Erneuerbaren müssen durch den Einsatz von Regelreserve ausgeglichen werden, damit die Systemstabilität nicht gefährdet wird. Diese Regelreserve wird aktuell von fossilen Großkraftwerken erbracht. PV-Anlagen werden bisher nicht eingesetzt, da unter anderem kostengünstige technische Lösungen zur Steuerung der meist sehr kleinen Anlagen fehlten und regulatorische Hürden bestehen. Eine Teilnahme von PV-Anlagen am Regelreservemarkt ist jedoch wichtig, um das Stromnetz auch zukünftig stabil betreiben zu können.
Photovoltaik-Anlage auf Hausdach. Foto: Technische Hochschule Ulm
Im Projekt unter Leitung von THU-Professor Dr. Dietmar Graeber konnte gezeigt werden, dass kleine PV-Anlagen ein hohes Potenzial zur Bereitstellung negativer sowie in gewissem Umfang auch von positiver Regelreserve besitzen. PV-Anlagenbetreiber können durch Bereitstellung von Regelreserve zudem Zusatzerlöse generieren.
Als technische Lösung für eine kostengünstige Steuerung kleiner PV-Anlagen wurde im Projekt untersucht, wie Protokolle aus dem Bereich Internet of Things (IoT) über die Smart-Meter-Infrastruktur einsetzbar sind. Zusammen mit den Partnern Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm Netze und TransnetBW sei in Labor- und Feldtests nachgewiesen worden, dass damit die Smart-Meter-Infrastruktur hinsichtlich Latenz und Bandbreite für die Steuerung von PV-Anlagen zur Erbringung von Sekundärregelreserve geeignet ist.
Im Feldtest wurden dazu mehrere PV-Anlagen mit Leistungen zwischen 10 bis 55 kWp technisch unter anderem mit einem CLS-Gateway (Controllable Local System) und einem Smart-Meter-Gateway aufgerüstet. Durch Aggregation dieser Einzelanlagen wurde über einen simulierten Regelreservepool der Regelreserveabruf getestet und somit nachgewiesen, dass die Steuerung über die Smart-Meter-Infrastruktur und ein CLS-Gateway in der Praxis die Anforderungen zur Erbringung von Sekundärregelreserve erfüllt. Somit können durch die Smart-Meter-Infrastruktur kostengünstig und massentauglich PV-Anlagen für den Regelreservemarkt gesteuert werden.
In einem Folgenprojekt sollen mit einem erweiterten Projektkonsortium die letzten Hürden für eine Teilnahme von kleinen PV-Anlagen am Regelreservemarkt, wie z.B. die bisher noch nicht definierte Nachweiserbringung für Regelreserveeinsätze, beseitigt werden. (ds)