Mer sol- och vindenergi i Tyskland förväntades leda till ökad användning av balansreglering. Men så blev det inte.

Andelen sol- och vindenergi ökar i kraftsystemet. I och med att dessa energislag är väderberoende så kan svårigheter med planeringen skapa en obalans i elsystemet på kort sikt. Mer sol- och vindenergi har antagits leda till en ökad efterfrågan på kortsiktiga reglerresurser, eftersom mer sol- och vindenergi gör systemet mer sårbart för väderprognoser som inte faller in.

Prof. Dr. Lion Hirth

Men så har inte blivit fallet i Tyskland, visar en ny analys gjord av Lion Hirth, assisterande professor i styrning av digitalisering och energipolitik vid Hertie School of Governance, och Christopher Koch från Berlin University of Technology.

Tysklands produktion av sol- och vindenergi mer än fördubblades mellan 2011–2017, men behovet av balansreglering minskade med 55 procent och volymen aktiverade reglerresurser minskade med 20 procent. Även antalet extremsituationer har minskat kraftigt. År 2012 var det 168 15 minuters-perioder där minst 80 procent av resurserna för sekundärreglering användes, nästan alla dessa 15 minuters-perioder var runt jul. År 2014 var det endast ett sådant tillfälle och 2015 var det inte ett enda.

–  Trots en enorm tillväxt av förnybart så har Tysklands behov av balans minskat – detta har kallats för “den tyska balansparadoxen”, skriver Lion Hirth i en kommentar till Second Opinion.

Christopher Koch

En viktig anledning till denna utveckling är att elhandeln nu baseras på 15 minuters-perioder istället för timmar, på intradagsmarknaden, det sistnämnda är en marknad som kompletterar dagen före-marknaden och möjliggör handel med el nära leveransögonblicket. Det har gjort att marknaden kan balansera förutsägbara förändringar som sker inom en timme, exempelvis tillgången på solenergi och konsumtionen av el. Det gör i sin tur att onödig aktivering av reglerresurserna kan undvikas. En ytterligare effekt av att elhandeln baseras på kvartstimmar är att man bättre kan parera för störningar i exempelvis kraftverk.

En annan viktig anledning till “den tyska balansparadoxen” är ökad 24/7-handel på den tyska elmarknaden jämfört med tidigare. Utan den behöver handeln för natt- och helgtimmar ske långt innan leveransen. Det påverkar vind- och solenergi eftersom prognoserna blir bättre ju kortare tid det är kvar till leverans.

– Elhandel dygnet runt har hjälpt till att undvika hög aktivering av reglerresurser, eftersom marknadsdeltagare nu reagerar dubbelt så snabbt på stora obalanser, skriver Christopher Koch till Second Opinion.

– Vår data visar att marknadslösningar för balansering fungerar, skriver Christopher Koch.

***

Fakta: Balansreglering och reglerresurser
Om konsumtionen av el är högre än produktionen sjunker frekvensen och om situationen är den motsatta så stiger frekvensen. Stora avvikelser från den normala frekvensen kan skada utrustning och orsaka strömavbrott. För att reglera frekvensen har marknadsaktörerna i första hand via balansansvaret en skyldighet att i förväg planera att balans råder mellan den inmatning och uttag av el från nätet som de har ansvar för. I praktiken uppstår dock kontinuerligt avvikelser och för att hantera dessa upphandlar Svenska kraftnät och övriga nordiska systemoperatörer reglerresurser med olika egenskaper från marknadsaktörerna. Dessa resurser kan vara elproduktionsanläggningar, förbrukningsneddragningar eller lager.

I Norden utgörs balansregleringen av resurser som aktiveras automatiskt vid frekvensavvikelser (Frequency Containment Reserves, FCR), sådana som aktiveras automatiskt via en central styrsignal (Automatic Frequency Restoration Reserves, aFRR) respektive manuellt aktiverade reglerresurser (Manual Frequency Restoration Reserves, mFRR).

Källor
Analysen “Short-Term Electricity Trading for System Balancing” av Koch och Hirth,
Svenska Kraftnät
Fingrid: pedagogisk film om balansering