Das Whitepaper mit dem Titel „Contributions of the H2020 RESOLVD project to standardization and regulation“ (Beiträge des H2020-Projekts RESOLVD zur Standardisierung und Regulierung ) umreißt die wichtigsten technologischen Innovationen, die Bedürfnisse der Interessengruppen und die regulatorischen Auswirkungen der Integration dezentraler erneuerbarer Energiequellen (DG) in Niederspannungsnetze (LV). Das Dokument fasst die technischen Errungenschaften und strategischen Erkenntnisse des RESOLVD-Projekts zusammen, das im Rahmen von Horizont 2020 der EU (Fördervereinbarung Nr. 773715) finanziert und von der Universität Girona koordiniert wird.

Zielsetzung und Kontext

Das RESOLVD-Projekt zielt darauf ab, die Aufnahmekapazität von Niederspannungsnetzen für variable erneuerbare Energiequellen (vRES) zu verbessern, indem eine modulare Lösung entwickelt wird, die fortschrittliche Leistungselektronik, lokale Speicherung und IKT-basierte Netzbeobachtung und -steuerung kombiniert. Es zielt auf einen optimalen, kosteneffizienten und sicheren Netzbetrieb durch aktives Flexibilitätsmanagement ab und vermeidet so teure Verstärkungen der Infrastruktur.

Technologische Innovationen

1. Power Electronics Device (PED)
   Das Herzstück von RESOLVD ist ein hybridisiertes Power Electronics Device, das sowohl Lithium-Ionen- (FENECON) als auch Blei-Säure-Batterien (Ultracell) integriert. Es unterstützt:

   • Vier-Quadranten-Betrieb (Wirk-/Blindleistungseinsatz)

   • Fähigkeit zur Netzbildung im Inselbetrieb

   • Oberwellenkompensation und Stromausgleich

   • Kommunikation über Modbus TCP/IP und CAN-Bus

   Der PED verwendet Siliziumkarbid-basierte Dual-Active-Bridge (DAB)-Wandler, die für Kompaktheit und Effizienz sorgen.

2. Software-Plattform
   Die RESOLVD-Softwarearchitektur, die auf der Grundlage des SGAM (Smart Grid Architecture Model) entwickelt und als serviceorientierte Architektur (SOA) bereitgestellt wird, umfasst:

   • Enterprise Service Bus (ESB) für die Integration mit SCADA, GIS und externen Systemen

   • Datenverwaltungssystem mit Triple-Store (Apache Jena) und NoSQL (Apache Cassandra)

   • Prognosemodule für die Vorhersage von Bedarf, Erzeugung und kritischen Ereignissen durch maschinelles Lernen (Random Forests)

   • Grid Operation Scheduler (GOS) für die Day-Ahead-Optimierung von Schalt- und Batterieplanungen

   • Anwendung zur Fehlererkennung (FDA) mit PMU-basierter Weitbereichsüberwachung

   • Sicherheitsschicht für AAA und Schutz auf Netzwerkebene

3. Anwendungsfälle
   RESOLVD hat mehrere hochrangige Anwendungsfälle (HLUCs) getestet, darunter:

   • HLUC 01: Überlastungs- und Spannungsminderung durch Speicherung und Netzumbau

   • HLUC 02-03: Spannungsregelung und Verbesserung der Netzqualität durch Blindleistungseinspeisung und Wellenformkorrektur

   • HLUC 05: Selbstheilende Netzfunktionalitäten

   • HLUC 06-07: Kontrollierte Inselbildung und Anti-Islanding-Funktionen

Einblicke für Stakeholder

Im Rahmen des Projekts wurde eine breite Palette von Interessengruppen identifiziert und einbezogen – Versorgungsunternehmen, BRPs, Aggregatoren, Einzelhändler, Prosumenten, Energiegemeinschaften, CPOs, Gebäudebetreiber und Lieferanten. Jede Gruppe fordert eine verbesserte Beobachtbarkeit, Flexibilität und kosteneffiziente Netzlösungen. Interviews mit GEODE (einem Verband der Netzbetreiber) haben mehrere Prioritäten ergeben:

• Investitionshemmnisse aufgrund von CAPEX-orientierten Regulierungen

• Nachfrage nach Flexibilitätsdienstleistungen und Anreizen (z.B. zeitvariable Tarife)

• Langfristige Nachfrage nach Technologien wie PMUs und Batteriedienstleistungen

• Notwendigkeit klarer regulatorischer Grenzen für DSOs in zukünftigen Märkten

Regulatorische Landschaft und Empfehlungen

Das Whitepaper bewertet kritisch die EU-Regulierung, insbesondere das Clean Energy Package (CEP), einschließlich:

• Richtlinie EG 2019/944 und Verordnung EG 2019/943, die Energiespeicherung und Aggregation auf Flexibilitätsmärkten fördern

• Mehrdeutigkeiten in den aktuellen Network Codes (NCs), die die Speicherung von den Standardverbindungsregeln ausschließen

• Nationale Fortschritte in Ländern wie Deutschland, Dänemark und Italien, die spezielle Codes für Batteriespeichersysteme (BSS) haben

Trotz fortschrittlicher Richtlinien ist es den DSOs untersagt, Speicher zu besitzen, was zu Forderungen nach regulierten Flexibilitätsmärkten führt, auf denen ESS und Aggregatoren unter fairen Bedingungen arbeiten können. Der Bericht hebt auch die Märkte für Hilfsdienste (z.B. Black Start, Voltage Support, Synthetic Inertia) als wichtige Möglichkeiten für ESS hervor – insbesondere im Rahmen der durch die Verordnung (EU) 2017/2195 regulierten Ausgleichsmärkte (FCR, FRR).

Schlussfolgerungen

Das RESOLVD-Projekt zeigt, dass integrierte Hardware-/Softwarelösungen mit intelligenter Vorhersage, Speicherhybridisierung und fortschrittlicher Leistungssteuerung die Kapazität von DG-Hosting und die Netzeffizienz erheblich verbessern können. Um diese Lösungen zu skalieren, befürwortet der Bericht:

• Regulatorische Unterstützung für OPEX-orientierte Innovationen

• Klare Marktmodelle für ESS und Aggregatoren

• Harmonisierte technische Standards für die ESS-Integration auf LV-Ebene

Durch die Verknüpfung von technologischer Entwicklung und regulatorischer Voraussicht bietet RESOLVD einen Fahrplan für die flexible, kosteneffiziente und widerstandsfähige Modernisierung des Niederspannungsnetzes in der gesamten EU.