Motivation

Die bisherigen Systemdienstleistungen (SDL) für einen sicheren Betrieb der Stromnetze wurden seit Jahrzehnten vorwiegend von den Synchrongeneratoren der konventionellen Großkraftwerke bereitgestellt. Die Systemdienstleistungen umfassen die Frequenzhaltung, Spannungshaltung, Betriebsführung und den Versorgungswiederaufbau. Zukünftig müssen diese Systemdienstleistungen durch eine Vielzahl dezentraler Erzeuger auf Basis erneuerbarer Energien und Lasten in den Verteilungsnetzen im Sinne einer sektorenübergreifenden Energiewende erbracht werden. Hierdurch steigen die Anforderungen an die Netzbetriebsführung und das spannungsebenenübergreifende Management von Systemdienstleistungen. Dies führt ebenfalls zu steigenden Anforderungen an den Umfang und die Resilienz der digitalen Transformation des Energiesystems sowie zu neuen Anforderungen an die wirtschaftlichen und rechtlichen Rahmenbedingungen des zukünftigen elektrischen Energieversorgungssystems.

Abbildung 1: Zukünftige Herausforderungen bei der Bereitstellung von Systemdienstleistungen. © Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen – elenia der TU Braunschweig

Ziele des Projektes

Das EFZN-Leitprojekt „SiNED – Systemdienstleistungen für sichere Stromnetze in Zeiten fortschreitender Energiewende und digitaler Transformation“ hat zum Ziel, die bisherigen Systemdienstleistungen für zukünftige Stromnetze weiterzuentwickeln und an die durch die Digitalisierung und fortgeschrittene Energiewende veränderten Anforderungen und Möglichkeiten anzupassen.

Es werden Lösungen für den sicheren Betrieb der zukünftigen Stromnetze – unter Berücksichtigung der besonderen Situation in Niedersachsen – entwickelt und untersucht. Gerade für die windstarken Regionen Niedersachsens ist es von besonderer Bedeutung, verbesserte Lösungen für Systemdienstleistungen zur Bewältigung fluktuierender Einspeisung und für das Engpassmanagement durch Stromspeicherung und zuschaltbare Lasten zu finden.

Abbildung 2: Übergeordnetes Projektziel und Teilziele. © EFZN

Zur Beantwortung der zentralen gemeinsamen Forschungsfrage von SiNED werden zusammenfassend folgende Leifragen für das Verbundprojekt definiert:

1. Wie kann zukünftig der veränderte Bedarf an Systemdienstleitungen, die zunehmend durch EE-Anlagen erbracht werden müssen, bis 2050 gedeckt werden?

2. Wie kann der Bedarf an Systemdienstleistungen durch die Flexibilitätsbereitstellung dezentraler Netznutzer gedeckt werden und wie kann diese Herausforderung von umrichterdominierten Verteilungsnetzen gelöst werden?

3. Wie kann die Flexibilität für die Bereitstellung von Systemdienstleistungen in Verteilnetzen unter Berücksichtigung der Resilienz informationstechnisch erschlossen werden?

4. Welche wirtschaftlichen Optimierungspotentiale sind bei der Bereitstellung von Systemdienstleistungen möglich, welche (datenschutz-)rechtlichen Restriktionen sind zu beachten und welche Anpassungen des Ordnungsrahmens sind erforderlich?

Aufbau des Projektes

Das Verbundvorhaben gliedert sich in insgesamt neun integrierte, verzahnte Teilprojekte (TP), die in drei Kompetenzbereiche gegliedert sind.

Abbildung 3: Aufbau des Projektes. © EFZN