Smart Metering in der Schweiz

Transkript

1 Smart Metering in der Schweiz Vorläufige Ergebnisse des Impact Assessments Dr. Thorsten Staake Bits to Energy Lab, ETH Zürich Zürich, 24. Mai 2012

2 Agenda Vorstellung des Bits to Energy Labs Impact Assessment Smart Metering Slide 2

3 Das Bits to Energy Lab ist eine Forschungsinitiative der ETH Zürich und der Universität St. Gallen. Informationsmanagement (E. Fleisch, ETH Zürich, lead) Distributed Systems Group (F. Mattern, ETH) Technologiemanagement (E. Fleisch, Universität St. Gallen) Slide 3

4 Unsere Mission: Wir machen, dass sich Privatkunden für ihren Energieverbrauch interessieren Slide 4

5 ... und Energieversorger Nutzen aus der Kundeninteraktion ziehen. Wissen über Kundenpräferenzen Imagepflege Zielgerichtetes Marketing Aufbau eines Vertriebskanals Erreichen von Energieeffizienzzielen Stärkung des Online-Kanals z.b. für die Rechnungsstellung Zentral: Qualität der Interaktion! Slide 5

6 Verhaltensrelevante Daten sind ein sehr gutes Werkzeug, um Konsumentenverhalten zu beeinflussen. measure process intervene learn & adjust W You Ø Slide 6

7 Wir machen «Handstände», um Verbrauchsdaten zu erhalten Unmittelbares Feedback zur Warmwassernutzung Einsparungen von 210 kwh Wärmeenergie pro Haushalt und Jahr Kosten < 0.09 CHF pro kwh Umgesetzt durch das ETH Spin-off Amphiro AG Slide 7

8 und der «Datenschatz» der Energieversorger liegt brach. Sources: Bits to Energy Lab & VKW Slide 8

9 Incentivierung über Preise, Gewinnspiele, Bonuspunkte, Befriedigung von Neugier Die Teilnahme bei Velix sowie die Angabe sämtlicher Daten ist freiwillig. Der Grund für sämtliche Datenerhebungen wurde transparent dargestellt. Slide 9

10 Zweite Zählerstandseingabe: Interaktiv personalisierbares Feedback Wie viele Personen? 3 Heizen Sie mit Strom? Slide 10

11 Zusatzfunktionen Slide 11

12 Game Mechanics helfen, die Nutzungsintensität stark zu erhöhen. Slide 12

13 Velix dient zum strukturierten Aufbau von Kundenwissen Wie oft Loben? Welches Sparziel? Wie Umwelt- und Kostenorientierung erkennen und behandeln? Welche Geschenke? Welche Nähe bei vergleichen? Wann deskriptives und wann injunktives Feedback? Welches Medium zu Ansprache? Wie Gruppen bilden? Etc. Slide 13

14 Der erfolgreiche Einsatz von Verbrauchsinformationen ist eine Herausforderung. «Bounded Rationality» als Leitlinie der Interaktion Menschen haben limitierte kognitive Kapazitäten Entscheidungen sind nicht rational Menschen nutzen Heuristiken Soziale Normen Zielsetzung und Defaults Dosierung von Lob und Kritik Verlustaversion Framing Wettbewerbe / Social Pressure Korrumpierungseffekte Identifikation von Präferenzen Game-Mechanics Selbstlernende Systeme Slide 14

15 Ergebnisse - Velix macht Vorarlberg glücklich. In 12 Monaten: > Registrierungen > Zählerstände >500 Besuche pro Tag >50 Stunden Energieberatung pro Tag, sieben Tage die Woche Resultate: Reduktion des Stromverbrauchs um 2.9% Sehr gute Presse Nutzer schlagen neue Features vor Keine Abschwächung der Kampagne über die Zeit Verbrauch auf Basis der selbst eingetragenen Daten und der jährlichen Rechnungsdaten Kontrolle: Vorjahresverbräuche (within subject) und Normierung über Nicht-Velix-Nutzer Effektgrösse: Änderung Velix-Nutzer minus Nicht-Velix-Nutzer N = 2000; T = 1 Jahr Slide 15

16 Agenda Vorstellung des Bits to Energy Labs Impact Assessment Smart Metering Slide 16

17 Das B2E Lab hat mit mehreren Partnern das «Impact Assessment Smart Metering» für die Schweiz durchgeführt. Ziel:Untersuchung Kosten / Nutzen unterschiedlicher Smart- Metering-Einführungsszenarien Beurteilung möglicher Szenarien hinsichtlich deren wirtschaftlicher, sozialer und ökologischer Kosten und Nutzen Darstellung der Verteilung von Kosten und Nutzen zwischen den Akteuren Primärer Betrachtungshorizont: Entwicklung hin zu einem Smart Grid (soweit möglich) berücksichtigen, aber klarer Fokus auf Stromzähler für den Masseneinsatz Slide 17

18 Mitglieder des Konsortiums und der erweiterten Projektgruppe. Slide 18

19 Aufgabenteilung beim Impact Assessment. Bits to Energy Lab: Evaluation Smart Meter Projekte, Szenarien- Entwicklung, Datengrundlage für Kosten und Nutzen, Energieeffizienzgewinne : Dynamische Kosten-Nutzen-Bewertung, Wechselhäufigkeit und Reduktion Marktmacht, volkswirtschaftliche Auswirkungen ENCO: Lastkurven und Lastverschiebungspotentiale für Haushalte, Elektromobilität Weisskopf: Lastkurven und Lastverschiebungspotentiale für Industrie Vischer: Rechtliche Beurteilung Consentec: Auswirkungen Netze EWL: Auswirkungen Erzeugerseite Bundesamt für Energie: Kontinuierliches Review von Zwischenergebnissen Slide 19

20 Eine Auswahl der berücksichtigten Aspekte. Lastverschiebung Haushalte, Unternehmen, Netzbetreiber Datenschutz & Sicherheit Smart Metering Dienstleistungen Investitions- & betriebsskosten Prozesseffizienz Energieeffizienz Simulationsmodele Sensitivitätsanalysen Slide 20

21 Überblick der Einführungsszenarien. 1. Status quo 2. Status quo + 3. Selektive Einführung 4. Flächendeckende Einführung 5. Flächendeckende Einführung + Anzahl Smart Meter Auflösung der Messdaten Anforderungen an die Kommunikationsinfrastruktur Angebot von energienahen Produkten und Dienstleistungen Slide 21

22 Status quo dient als Referenz, Status quo+ unterstellt moderat zunehmende Energieeffizienzbemühungen. 1) Status quo Keine Einführung von Smart Metering Bestehende Infrastruktur wird weiterhin genutzt Business as usual bezüglich des Angebotes von Effizienzkampagnen und energienahen Dienstleistungen 2) Status quo + (zusätzlich) Durchführung von Effizienz- Kampagnen und Versand von Kundenschreiben, die Haushalte zu Energieeffizienz motivieren, jedoch keinen Smart Meter voraussetzen Optimierte Nutzung der bestehenden Rundsteuerung Slide 22

23 Im Szenario Selektive Einführung unterstellen wir die Ausstattung mit SM bei Kundenwunsch. 3) Selektive Einführung 20% der Messpunkte werden mit Smart Metering ausgestattet Wechsel auf Smart Metering erfolgt auf Kundenwunsch Zielwert von 20% wird ca erreicht Aufbau einer flächendeckenden, Smart-Metering-tauglichen Infrastruktur, um den Kundenwünschen zu entsprechen Angebot von zeitvariablen Tarifen (mehr als zwei Stufen) Lastmanagement im Wärmebereich (Warmwasser und Wärmepumpen) Slide 23

24 Im Scenario Flächendeckende Einführung gehen wir von einer Ausstattung von 80% aller Messpunkte. 4) Flächendeckende Einführung Rollout von Smart Meters pro Jahr 80% Abdeckung in 2025 Aufbau einer Smart-Meteringtauglichen Infrastruktur Angebot von zeitvariablen Tarifen 5) Flächendeckende Einführung + (zusätzlich) Angebot von dynamischen Tarifen Datenerfassung und -kommunikation im 15-Minuten-Intervall Lastmanagement für einige Haushaltsgeräte als Option (Waschmaschine, Trockner, etc.) Lastmanagement im Wärmebereich Slide 24

25 Direkte Mehr- und Minderkosten im Vergleich zum Szenario Status Quo (Vorläufige Ergebnisse zur Verdeutlichung der Grössenordnungen) ~ Slide 25

26 Indirekten Kosten/Nutzen (am Beispiel neue Energiepolitik ) (Vorläufige Ergebnisse zur Verdeutlichung der Grössenordnungen) ~ Slide 26

27 Lastverschiebungspotenzial und Stromeinsparung durch Smart Metering Relativ grosses Lastverschiebungspotenzial durch Smart Metering ca. 10% heutiger Endkonsumentenlast Stromeinsparung relativ bescheiden ca. 1.8% bei flächendeckendem Roll-Out Weshalb ist Stromeinsparungen nicht grösser? Nicht alle Kunden reagieren sensitiv auf Verbrauchsinformationen / Strompreissignale Keine Einsparwirkung bei Grossverbraucher Slide 27

28 Die wichtigsten Punkte zu den indirekten Kosten/Nutzen Lastverschiebungspotenzial relativ gross Nutzen aber klein Stromeinsparung relativ gering Nutzen aber gross Die erzeugungsseitigen Nutzen kommen in erster Linie den Schweizer Strom-Endkonsumenten zugute Slide 28

29 Die Gesamtresultate für die verschiedenen Einführungsstrategien (exkl. Makroeffekte) Mio. CHF 2'000 "Neue Energiepolitik" (Vorläufige Ergebnisse zur Verdeutlichung der Grössenordnungen) 1'500 Total direkte Kosten / Nutzen 1' Total indirekte Kosten / Nutzen Stimulierung Wettbewerb (nur erleichterter Anbieterwechsel) Gesamtresultat -1'000 Status quo + Selektive Einführung Flächendeckende Einführung Flächendeckende Einführung + Slide 29

30 Unsicherheiten bei der Analyse (exkl. Makroeffekte) Mio. CHF (Nettobarwert) 4'000 3'500 3'000 2'500 2'000 1'500 1' '000-1'500-2'000 Total direkte Kosten / Nutzen Szenario "flächendeckende Einführung", "Neue Energiepolitik" (Circa-Werte zur Verdeutlichung der Grössenordnungen) Total indirekte Kosten / Nutzen Reduktion Marktmacht, Nutzen für Smart Market und Smart Grid Stimulierung Wettbewerb Gesamtresultat Erwartungswert Bandbreite Slide 30

31 Schlussfolgerungen und Empfehlungen Flächendeckende Einführung aus volkswirtschaftlicher Sicht sinnvoll Mehrkosten von 1 Mrd. CHF stehen Stromeinsparungen von 1.5 bis 2.5 Mrd. CHF beim Endkunden gegenüber Positive Impulse für die Wirtschaft In erster Linie profitieren Endkunden von einer Einführung von Smart Metern Mehrkosten für Netzbetreiber und Stromlieferanten «Split Incentives» erfordern Anreizregulierung Slide 31

32 Schlussfolgerungen und Empfehlungen Möglichst freier Rollout-Plan für Netzbetreiber über 10 Jahre Minimale funktionale Anforderungen an Smart Meter sollten festgelegt werden Standardisierung der wichtigsten Schnittstellen für die Verhinderung von Lock-In-Effekten z.b. beim Wechsel des Stromanbieters Slide 32

33 Schlussfolgerungen und Empfehlungen Smart Meter sind «Enabler» für Energieeinsparungen. Kombination mit Anreizmechanismen für Realisierung erforderlich (Seitens der EVUs und der Kunden) Zugang zu Messdaten diskriminierungsfrei für Konsumenten, Netzbetreibern und Lieferanten Die Messdaten Daten bilden die Grundlage für Energiedienstleistungen. Daher deren Verwendung nicht «per Default» verhindern Smart Meter fördern die Entwicklung eines Smart Grids und sind daher von Bedeutung für die Energiestrategie 2050 Slide 33

34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Wir suchen gute Informatiker! CHF als Dankeschön für die Empfehlung von Kandidaten, die die Probezeit überstehen. Kontakt: Thorsten Staake Bits to Energy Lab Information Management Department Management, Technology, and Economics ETH Zürich Office: tstaake@ethz.ch Slide 34