Forschung für unsere Zukunft

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#865031

ABS4TSO Advanced Balancing Services for Transmission System Operators

ABS4TSO (Advanced Balancing Services for Transmission System Operators) ist ein gemeinsames Forschungsprojekt der APG, des Austrian Institute for Technology (AIT), der Technischen Universität Wien sowie von drei Tochtergesellschaften von VERBUND (VERBUND Hydro Power, VERBUND Solutions, VERBUND Trading). Ausgangspunkt des Projekts ist die Tatsache, dass sich der Kraftwerkspark in ganz Europa in Richtung erneuerbarer Energien verändert. Die Herausforderung für das Stromversorgungssystem besteht dabei darin, dass Windkraft und Sonnenenergie zu Schwankungen in der Stromproduktion führen, die im Stromnetz abgefangen werden müssen. Angesichts der Klimaschutzziele der Europäischen Union ist davon auszugehen, dass der Ausbau Erneuerbarer weiter fortgesetzt wird. Ausgehend von diesen Rahmenbedingungen werden im Rahmen des Forschungsprojekts ABS4TSO Möglichkeiten untersucht, mit Hilfe eines Batteriespeichersystems sehr kurzfristig Systemdienstleistungen bereitzustellen, die zur Stabilisierung der Stromnetzfrequenz und damit der Stromversorgungssicherheit beitragen können. Anschließend werden diese hochdynamischen Systemdienstleistungen im hochskalierten und technologieneutralen Einsatz bewertet.

 

 

Ausgangssituation

Der europaweit zunehmende Anteil von erneuerbaren Erzeugungsanlagen, die über Wechselrichtersysteme in Übertragungs- und Verteilernetze eingebunden sind, verändert das dynamische Verhalten des elektrischen Energiesystems fundamental. Während klassische Synchronmaschinen (von thermischen und hydraulischen Kraftwerken) inhärent Schwungmasse besitzen und damit dämpfend auf Frequenzabweichungen wirken, verhalten sich erneuerbare Erzeugungsanlagen wie Windkraft und Photovoltaik praktisch trägheitslos und tragen daher nicht zur Frequenzstabilität bei. Dadurch entsteht Bedarf an neuen Systemdienstleistungen zur Sicherung der Frequenzstabilität, die hochdynamisch erbracht werden. Welche Anforderungen an diese neuen Systemdienstleistungen zu stellen sind und vor allem welche technischen Lösungen möglich sind, bedarf einer detaillierten Analyse der zu erwartenden Systemparameter sowie der Möglichkeiten der faktischen Umsetzung. Da der derzeitige regulatorische Rahmen diese Form von Systemdienstleistungen nur ansatzweise vorsieht, wird dieser in die Analyse einbezogen.

Projektziele

Im Rahmen des Projekts werden die Eigenschaften hochdynamischer Systemdienstleistungen, die künftig zur Gewährleistung der Systemstabilität und -sicherheit bei zunehmendem Anteil erneuerbarer Energieträger notwendig sein werden sowie die Möglichkeiten und Rahmenbedingungen für ihre Erbringung untersucht. Besonderes Augenmerk wird auf eine technologieneutrale Gestaltung entsprechender Systemdienstleistungen gelegt. Im Fokus der Untersuchungen stehen folgende Anwendungen:

  • Frequenzstabilisierung durch künstliche Trägheit
  • Bereitstellung von hochdynamischer Regelleistung
  • Dämpfung von Systemoszillationen
  • Reduktion von deterministischen Frequenzabweichungen
  • Schnelle Wirkleistungserholung nach Fehlern im Netz
  • Frequenzstabilisierung laut Defense Plan
  • Frequenzstabilisierung im Falle eines Netzwiederaufbaus

Batteriespeicher stellen eine Technologie dar, die aufgrund ihrer Eigenschaften zur Erbringung der erforderlichen Funktionen geeignet ist. Zudem bietet sie die für das Projekt erforderliche Mobilität und Skalierbarkeit. Im Projekt wird daher ein Batteriespeichersystem (Größenordnung 1 MW/500 kWh) als Referenzanlage errichtet um die definierten Anwendungen und Services systemisch/technisch umzusetzen und im Feld umfassend zu untersuchen.

ABS4TSO

 

Ergebnisse

Basierend auf den Untersuchungen zu den definierten Systemdienstleistungen werden folgende Projektergebnisse angestrebt:

  • Funktionsnachweis hochdynamischer Systemdienstleistungen für die Frequenzstabilität an einem Referenzsystem im Feld.
  • Technologie-neutrale Formulierung möglicher künftiger, hochdynamischer Systemdienstleistungen
  • Spezifikation technischer Anforderungen an zukünftige Anlagen und deren Dimensionierung
  • Potenziale für zukünftige Marktprodukte
  • Systemwirkung der neuen Systemdienstleistungen bei hochskaliertem Einsatz im Übertragungsnetz
  • Konzeptentwicklung für den Test der Funktionalitäten bzw. für ein geeignetes Monitoring der Leistungserbringung im Hinblick auf eine künftige Präqualifikation
  • Entwicklung von geeigneten Rahmenbedingungen für die Bereitstellung der untersuchten Dienstleistungen

Steckbrief

Projektnummer
865031
Koordinator
Austrian Power Grid AG
Projektleitung
Michaela Leonhardt, michaela.leonhardt@apg.at
Förderprogramm
Energieforschung (e!MISSION)
Dauer
05.2018 - 04.2021
Budget
2.665.232 €