Ein Stresstest, kein Weltuntergang: die Sonnenfinsternis 2015

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(c) BBH

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Eigentlich sind es nur ein paar Minuten, während deren der Schatten des Mondes über die Erdkugel wandert. Aber in den Medien warf die Sonnenfinsternis über Wochen ihre Schatten voraus (wir berichteten) – und das aus gutem Grund: Was letzten Freitag gegen 9.30 Uhr begann und bis 12.00 Uhr dauerte, gab letztlich Gewissheit darüber, dass die deutsche Stromversorgung einem solchen Sonderereignis standhalten kann. Und das, obwohl das Worst-Case-Szenario eingetreten war: Ein unbewölkter, sonnenreicher Tag in weiten Teilen Deutschlands, der dafür prädestiniert war, das deutsche Stromnetz einem Härtetest zu unterziehen. Als 1999 die letzte Sonnenfinsternis in Deutschland zu beobachten war, waren damals lediglich 70 MW Photovoltaik(PV)-Leistung installiert. Heute sind es rund 39.000 MW. Da konnte man schon ins Grübeln kommen, ob das Ausbleiben der Sonnenstrahlen und damit der PV-Einspeisung ausreichend kompensiert werden kann.

Doch die Bilanzkreisverantwortlichen und Netzbetreiber scheinen ihre Arbeit gut verrichtet zu haben. Seit Monaten wurde der 20.3.2015 als größter Stresstest für die deutsche Energiewende angekündigt und somit war genug Zeit sich darauf einzustellen. Letztlich brachen ab 9.45 Uhr innerhalb weniger Minuten zunächst mehrere Gigawatt Solarstrom weg. Ab 11.00 Uhr drehte sich der Spieß um und die PV-Einspeisung stieg rasant auf ihr Tagesmaximum von rund 20 GW an. Der Netzstabilität scheint das alles nichts angetan zu haben.

Abb. 1: Einspeisung ggü. Prognoseeinspeisung (eigene Visualisierung von Daten der Übertragungsnetzbetreiber - öffentlich zugänglich)

Abb. 1: Einspeisung ggü. Prognoseeinspeisung (eigene Visualisierung von Daten der Übertragungsnetzbetreiber – öffentlich zugänglich)

 

Auch die vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber hatten sich für die Sonnenfinsternis gut gewappnet. Für die Vormittagsstunden wurde die ausgeschriebene Regelleistung deutlich angehoben. Die Sekundärregelleistung wurde neben der regulären Wochenauktion in einer zusätzlichen Tagesauktion ein zweites Mal ausgeschrieben. Mit dieser Maßnahme war für die Stabilisierung des deutschen Stromnetzes mit 10,7 GW kontrahierter Regelleistung mehr als die doppelte Regelleistung als an einem normalen Tag verfügbar.

Die Sonnenfinsternis kratzte scheinbar auch an den Nerven der Teilnehmer der Tagesauktion. Bei einem der Teilnehmer stellte sich bei der Gebotsabgabe ein Vorzeichenfehler ein, so dass dieser beinahe 100 Euro pro abgerufene Megawattstunde an den ÜNB hätte zahlen müssen. Die Korrektur des Gebotes erfolgte jedoch prompt und war nach wenigen Minuten nur noch als Vermerk in der öffentlich zugänglichen Ergebnisliste der Auktion zu finden.

Abb. 2: Verteilung der bezuschlagten Leistungspreis-Gebote für Sekundärregelleistung POS_HT in 2015 - eigene Visualisierung von Ausschreibungsergebnissen, siehe www.regelleistung.net - öffentlich zugänglich

Abb. 2: Verteilung der bezuschlagten Leistungspreis-Gebote für Sekundärregelleistung POS_HT in 2015 (eigene Visualisierung von Ausschreibungsergebnissen, siehe www.regelleistung.net)

Auch für die restlichen Anbieter von Regelenergie war der 20.3.2015 ein besonderer Tag. Die Gebotspreise der Ausschreibungen stiegen sowohl bei den Leistungs- als auch bei den Arbeitspreisen auf ein Niveau, das in der Regel nur an den Weihnachtsfeiertagen zu beobachten ist. Die Sonnenfinsternis bescherte den Anbietern von Regelleistung somit ein nachträgliches Weihnachtsgeschenk.

Die Ausgaben der Übertragungsnetzbetreiber betrugen in dieser Woche allein für die Vergütung der Vorhaltung von Sekundärregelleistung über 5 Mio. Euro. In einer regulären Woche liegen diese Kosten in der Regel bei einem Drittel dessen. Und: Darin enthalten sind nicht einmal die Kosten für den Abruf der bereitzustellenden Energie. Hier waren Preise bis zu einer Höhe von astronomischen 87.000 Euro pro abgerufener Megawattstunde zu beobachten.

Betrachtet man die Regelenergieabruf so zeigt sich, dass am Vormittag bis zu 700 MW negative Minutenreserve und über 900 MW positive Sekundärregelenergie abgerufen wurden. Teilweise erfolgten gegenläufige Abrufe, die aus volkswirtschaftlicher Sicht wohl eher zu hinterfragen sind. So wurden zur Hochzeit der Sonnenfinsternis zwischen 10.15 und 10.30 Uhr die maximalen Mengen an positiver Sekundärregelenergie und negativer Minutenreserve parallel abgerufen. Insgesamt wurden rund 7,5 GWh Regelenergieabrufe generiert, was als durchschnittlich zu betrachten ist. Dies verdeutlicht, dass die derzeitigen Prognosealgorithmen die Sonnenfinsternis im Großen und Ganzen relativ gut berücksichtigen konnten.

Abb. 3: Abrufe von Regelenergie (eigene Visualisierung von Regelenergie-Abrufen - siehe www.regelleistung.net - öffentlich zugänglich)

Abb. 3: Abrufe von Regelenergie (eigene Visualisierung von Regelenergie-Abrufen – siehe www.regelleistung.net)

Auch der Blick auf den kurzfristigen Intraday-Handel zeigt, dass es in den Stunden der Sonnenfinsternis am Markt spannend zuging. An der EPEX-Spot wurden Transaktionen zwischen -998 Euro/MWh und +950 Euro/MWh beobachtet. Auch die gewichteten durch­schnittlichen Preise schwankten stark zwischen 178 Euro/MWh um 11.00 Uhr und -40 Euro/MWh um 11.45 Uhr. Der Markt war trotz dieser großen Preisschwankungen in der Lage die kurzfristigen Anpassungen in der Solarprognose abzuwickeln und hat somit erneut die Relevanz des Kurzfristhandels für ein stabiles Stromnetz untermauert.

Abb. 4: Kontinuierlicher Viertelstundenhandel an der EPEX-Spot (eigne Visualisierung von Preisdaten der EPEX SPOT- www. epexspot.com)

Abb. 4: Kontinuierlicher Viertelstundenhandel an der EPEX-Spot (eigne Visualisierung von Preisdaten der EPEX-Spot – www. epexspot.com)

Die Erkenntnisse aus diesem Tag zeigen, dass einzelne Wetter-Phänomene starken Einfluss auf die Energiepreise eines Systems mit hohem Grad an volatilen Erneuerbaren Energien haben und zudem den Planungsaufwand zur Aufrechterhaltung der Netzstabilität deutlich erhöhen. Mit einem wachsendem Anteil volatiler Einspeiser an der Gesamterzeugung steigen die Herausforderungen für Netzbetreiber und Bilanzkreisverantwortliche, die dann noch mehr in der Pflicht genommen werden, die Einspeisung möglichst genau zu prognostizieren und die Fehlmengen durch kurzfristigen Handel auszugleichen.

Der nächste Stresstest der Energiewende wird spätestens am 12.8.2026 erfolgen. Denn dann wird es wieder zu einer partiellen Sonnenfinsternis über Europa kommen. Mit dem geplanten Ausbaupfad der Bundesregierung an Erneuerbaren Energien wird dann die installierte Leistung an Photovoltaik rund 50 Prozent über dem heutigen Wert liegen. Es wird sich zeigen müssen, ob das Stromnetz dieses Phänomen erneut unbeschadet überstehen wird.

Ansprechpartner: Marcel Malcher/Matthias Puffe