Leuchtturmprojekte E-Energy Lessons learned

Transkript

1 Leuchtturmprojekte E-Energy Lessons learned Moderation: Olaf Pritsch, KPMG Global Energy Institute Referenten: Hellmuth Frey EnBW Energie Baden-Württemberg AG Prof. Michael Laskowski RWE Deutschland AG 22. Mai 2015

2 Lastverlagerung durch Preissignale am Beispiel des E-Energy Projekts MeRegio Online Meeting Community Smart Grid: Leuchtturmprojekte E-Energy - Lessons learned EnBW Energie Baden-Württemberg AG Dipl.-Ing. Hellmuth Frey 22. April 2015

3 Inhalt Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen Darstellung des Projekts MeRegio Ergebnisse der Lastverlagerungen Fazit und Ausblick

4 Energiekonzept der Bundesregierung für das Jahr 2050 Ziele: Energieverbrauch: 50 % CO 2 -Emissionen: % Erneuerbare Energien: 80 % Umsetzung: Erzeugung aus erneuerbaren Energien als Basis für eine zukünftige Stromversorgung Ausbau von Netzen und Speichersystemen Steigerung der Energieeffizienz um 2,1 % pro Jahr Energetische Gebäudesanierung und energieeffiziente Gebäude 3

5 Künftige Veränderungen des europäischen Energiemarkts Heute Regeln mit wenigen großen Kraftwerken Keine Beeinflussung der Höhe des Energieverbrauchs Morgen Regeln mit vielen Kraftwerken Einbau von Speichern Mobilisieren der Elastizität im Stromverbrauch Kohle Gas KKW Kohle Gas KKW Leistungsregelung ausschließlich durch zentrale Erzeugung Leistungsausgleich durch Tarifanreize für alle Teilnehmer Erzeugung wird bestimmt Verbrauch Erzeugung bestimmt Verbrauch durch 4 Quelle: angelehnt an Dr. Franz Hein, EDNA Initiative

6 Paradigmenwechsel in der Energiewirtschaft: Veränderungen bei Laststruktur und Erzeugung Leistung 2010 Leistung 20XX Summen-Lastgang Angepasster Lastgang Thermische Restlast EE - Erzeugung? t = 24h t = 24h Heute: Die Nachfrage (Summen-Lastgang) ist stets größer als die EE-Erzeugung. 20XX: Was geschieht zu den Zeiten, wenn die EE-Einspeisung größer ist als die Nachfrage? 5

7 Beispielhafte Umsetzung im Rahmen des E-Energy Förderprogramms im Projekt MeRegio Fokus MeRegio Projekt Das MeRegio System B2B- Kunden Energieversorger Dezentrale Erzeugung Informations- und Kommunikationstechnik MeRegio: Minimum Emission Region Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) als Basis für Echt-Zeit-Datenbeschaffung, Datensicherheit, Kontrolle und Abrechnung Smart Grid Smart Meter Intelligente Haushaltsgeräte Speicher/ E-Mobilität Ganzheitlicher Ansatz entlang der Wertschöpfungskette, Verknüpfung der physikalischen und der Handelsebene Integration von Smart Meters, hybrider Erzeugung, Hausautomatisierung und Netztechnologie Dezentralisierter Handel, dynamische Preissignale, Geschäftsmodelle für Systemdienstleistungen und neue Energieprodukte Erhöhung der Energieeffizienz durch Integration der Verbraucher und lokalen Erzeuger im Markt 6

8 Das Smart Grid wurde von sechs Konsortialpartnern bei MeRegio gemeinsam entwickelt Aufgabenverteilung im Projektkonsortium EnBW als Konsortialführer Aufbau Smart Gr id Infrastruktur in zwei Modellregionen mit ca Testkunden (Pr ivat- und Gewerbe-/ Industriekunden) Einführung neuer dynamischer Tarife Entwicklung und Test von neuen Netzführungskonzepten Netzsimulation auf Basis von Messdaten aus der Modellregion Entwicklung einer offenen, flexiblen, sicheren und massendatenfähigen Integrationsplattform zwischen den Partnern zur zeitnahen Messdatenaufbereitung und -Bereitstellung Unterstützung neuer übergreifender Geschäftsprozesse Entwicklung einer Marktplattform für neue Energieprodukte & Dienstleistungen Energieeffizienzberatung für Industrie- und Gewerbekunden sowie Identifikation und Heben von Lastverschiebepotentialen mit Hilfe des Power Submeter Wissenschaftliche Begleitung und Simulationen Analyse politischer/rechtlicher Rahmenbedingungen Entwicklung eines Zertifikats für die Energieeffizienz einer Region 7

9 Einbindung verschiedener weiterer Entwicklungspartner Phase 1 Messen und Reagieren Use Cases Phase II Gefrierschrank Phase 2 Regeln m-kwk Vaillant Phase 3 Speichern Use Cases Phase III Geschirrspüler Joonior Phase 4 Test Intelligentes Netz Erzeuger Verbraucher Speicher Stationärer Speicher 250 Liebherr Gefrierschränk e als Energiespeicher Ziel: Spontane Erhöhung / Verringerung Energieaufnahme Ausmessung 7 m-kwks von Vaillant durch Gas-, Wärmemengen- und Stromzähler Ziel: Erhöhung Anlagentransparenz Steuerung von 40 beliebigen Geschirrspülern über Joonior- System Ziel: Steuerung nach lokaler Optimierung 15 Batterien (20 kwh) zur lokal. Pufferung von Energie Ziel: Erhöhung des Eigenverbrauchs und Einhaltung des HH Fahrplanes PV-Anlage m-kwk Senertec Geschirrspüler BSH espeicherheizung 8 Einbindung von PV- Anlagen in MeRegio Ziel: Erhöhung Anlagentransparenz und PV- Prognose Einbindung von 2 m-kwks in Smart Grid von MeRegio Ziel: Geräteprognose zur Erhöhung Eigenverbrauch Steuerung von 15 Geschirrspülern der Marke Bosch Ziel: Steuerung nach lokaler Optimierung 4 espeicherheizungen indirekt über ein neues Zwischenrelais von der MeRegio Steuerbox angesprochen Ziel: Steuerung nach lokaler Optimierung 8

10 Ergebnisse der Lastverlagerungen durch Preissignale Beispiel Preisverteilung für Montag-Donnerstag Abfolge der Tarifstufen am Beispieltag Abfolge der Tarifstufen im Versuchszeitraum Pr eis HT NT Preissignal HT NT SNT SNT Preisstufe T [h] 9 Tarifmodell: Dynamischer Tarif auf Stundenbasis 3 Stufen rot gelb - grün, Reihenfolge veränderbar Alle drei Tarifstufen sind jeden Tag (mehrfach) vertreten

11 Feldtest: rund 1000 Kunden mit Intelligentem Zähler, StromAmpel und dynamischem Tarif Online Applikationen Standardprodukt EnBW Intelligenter Stromzähler Monatscheck, -rechnung EnBW StromAmpel mit dynamischem Preissignal 10

12 Feldtest: rund 1000 Kunden mit Intelligentem Zähler, StromAmpel und dynamischem Tarif 1. Heizungssysteme Effizienzsignal n Eingangsparameter, MeRegio Infrastruktur und Vertriebssystem wie bei Preissignal Lokale Optimierung Steuerbox 2. Gesteuerte speicherfähige Verbraucher Kühlschrank Gefrierschrank Klimaanlage Warmwasserspeicher E-Speicherheizung Wärmepumpe 3. Gesteuerte nicht-speicherf. Verbraucher Spülmaschine Waschmaschine Licht 4. stationäre Speicher 5. mobile Speicher 6a. Steuerbare dezentrale Erzeuger BHKW/KWK-Anlage Biogasanlage 6b. Nicht-steuerbare dezentrale Erzeuger PV-Anlagen Wind & Wasser 11 Gerät aus Phase 2 (nur Visualisierung) Gerät neu in Phase 3 Gerät wird nicht in MeRegio verwendet

13 Ergebnis: deutliche Reaktionen auf den dynamischen MeRegio-Tarif ø-lastveränderung MeRegio-Kunden Monatssicht 4,0% 1,0% 1,0% 2,8% 2,0% 5,2% 5,2% 6,7% 6,0% 5,2% 5,1% 5,5% - 0,7% - 0,7% ø = - 0,9% - 1,8% - 1,9% - 2,1% - 3,5% - 3,8% - 3,3% - 2,8% - 3,0% - 2,7% - 3,5% - 3,3% - 2,6% - 4,2% - 4,5% - 4,4% - 5,4% - 5,2% - 5,0% - 4,8% - 5,9% - 5,6% - 6,8% - 6,6% - 7,2% - 7,5% - 8,5% - 9,3% 3,7% In den ersten 14 Monaten von MeRegio zeigen die MeRegio- Kunden deutliche Reaktionen auf alle Tarifstufen Im Schnitt erhöhten die Kunden ihre Energieeffizienz und reduzierten ihren Verbrauch um knapp 1%; dadurch sparten sie bisher ca. 43 t CO2 ein Lastgänge von 88 MeRegio- Kunden wurden mit denen von 277 Referenzkunden verglichen Nov Dez Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez SNT bis 30.4.: 15,81 ct/kwh ab 1.5.: 15,00 ct/kwh NT bis 30.4.: 19,31 ct/kwh ab 1.5.: 20,00 ct/kwh HT bis 30.4.: 22,31 ct/kwh ab 1.5.: 25,00 ct/kwh 12

14 Gesamtergebnis der Lastverschiebung Prozentuale Lastreduzierung bei Wechsel der Preisstufe Verglichene Preisstufen Kunden in den ersten drei Monaten Grün gegen rot 25-35% 7-12% Grün gegen gelb 10-22% 4-7% Gelb gegen rot 3-15% 2-4% Kunden nach 3 Monaten Auswertung: Nach der ersten Begeisterung der Kunden nimmt die Lastverlagerungsbereitschaft ab und pendelt sich dann ein, sie bleibt aber dauerhaft auf einem signifikanten Niveau 13

15 Erwartungen der MeRegio Teilnehmer: Transparenz und Kosteneinsparung Ich mache bei MeRegio mit, damit... ich genaue Informationen über meinen Stromverbrauch erhalte Top Boxes sich mein Stromverbrauch und die Stromkosten verringern ich eine technisch interessante Lösung kennen lerne ich als Impulsgeber einen Beitrag zum Umweltschutz leisten kann ich konkrete Anregungen und Tipps zum Stromsparen erhalte ich früher als andere eine ganz neue Technik ausprobieren kann ich kostenlos ein modernes Gefriergerät erhalte * ich zu einem exklusiven Kreis von Impulsgebern gehöre * nur Befragte mit Steuerbox Basis: alle Befragten stimme voll und ganz zu stimme eher zu teils / teils stimme eher nicht zu stimme ganz und gar nicht zu weiß nicht / k.a. Frage: Sagen Sie mir bitte, wie sehr Sie den folgenden Aussagen zustimmen bzw. nicht zustimmen. Stimmen Sie voll und ganz zu, eher zu, (...)? Angaben in Prozent

16 Mögliche Änderungen der Nutzungsgewohnheiten Wäsche waschen Geschirrspüler laufen lassen Bügeln Wäschetrockner nutzen Staubsaugen Backen Wasser kochen den Computer benutzen Fönen Kochen Fernsehen Basis: alle Befragten Frage: Bei welchen dieser Tätigkeiten könnten Sie sich grundsätzlich vorstellen, Ihre zeitlichen Nutzungsgewohnheiten zu ändern, bei welchen könnten Sie sich eine Verschiebung in gewissem Umfang vorstellen, [...]? Angaben in Prozent

17 Handlungsoption: das Smart Home im Smart Grid Variable Stromtarife beeinflussen Energienutzung bei Haushaltskunden, sogar bei manueller Steuerung durch Kunden Komfortabler und damit aussichtsreicher ist eine automatisierte Nutzung Durchschnittliche Lastbeeinflussung mind. 10% über gesamten Zeitraum Mit einer Durchschnittslast von ca. 500 W pro Haushalt und wären bei Kunden ca. 50 kw steuerbare Lastbeeinflussung für die Netz- oder Energielogistikziele erreichbar Hochgerechnet auf alle Haushalte in D ergibt sich eine Größenordnung, die ca. 50% des Regelenergiemarkts heute beträgt I

18 Fazit: Nächste Schritte und Empfehlungen Anpassung des ordnungspolitischen Rahmens Weiterentwicklung der IKT und Automatisierungstechnik Weiterentwicklung neuer marktwirtschaftlicher Mechanismen Potenziale für Lastverlagerungen in Industrie und Haushalten erschließen Netzausbau auch weiterhin erforderlich 17

19 Lastverlagerungen als ein möglicher Beitrag zum Gelingen der Energiewende Politik Ordnungsrahmen Infrastruktur Industrie 18 Mitwirkung Kunde Neben der Politik und der Industrie kommt auch dem Kunden eine Rolle für das Gelingen der Energiewende zu. Alle Akteure müssen vernetzt werden. Erste Erkenntnisse konnten dazu in MeRegio gewonnen werden. Weitere Forschungsarbeiten und Entwicklungsschritte sind erforderlich.

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit EnBW Energie Baden-Württemberg AG Forschung und Entwicklung Durlacher Allee Karlsruhe

21 E-Energy-Projekt E-DeMa Beitrag des E-DeMa-Projektansatzes für das Zukunftsbild der Energiewende Prof. Dr.-Ing. Michael Laskowski, RWE Deutschland AG E-DeMa: Entwicklung und Demonstration dezentral vernetzter Energiesysteme hin zum E-Energy Marktplatz der Zukunft

22 E-DeMa war 4 Jahre unterwegs Auftaktveranstaltung im November 2008 mit der Oberbürgermeisterin, Frau Dagmar Mühlenfeld, und dem Programmdirektor des BMWi, Herrn Dr. Gördeler Seite 2

23 Grundlegende Komponenten von E-DeMa Alle ambitionierten Projektziele wurden erreicht Das IKT-Gateway wurde entwickelt und liegt in einer Kleinserie vor Alle Zähler können im Querverbund ausgelesen werden Das Gateway dient als lokale Drehscheibe zur Ansteuerung von Weißer Ware und µkwk Das Projekt berücksichtigt viele Anforderungen aus der Energiewende Lastverschiebungen werden exemplarisch an der Weißen Ware gezeigt Seite 3 IKT- Gateway Nutzung von IKT in der Netzbetriebsführung Dezentrale Einspeisungen werden exemplarisch an µkwk-anlagen gezeigt Flexibilitäten können sowohl dem Netz ( Smart Grid ) als auch dem Vertrieb ( Smart Market ) zur Verfügung gestellt werden -> Aggregator-Funktionalität IT-Plattform für Marktplatz Neue Geschäftsfelder Marktplatz und Aggregator-Leitsystem sind in Betrieb und dienen als regionale Drehscheibe für Energiedienstleistungsgeschäfte Produkte mit unterschiedlicher Anreizstruktur für Verbrauch, Erzeugung und Netz liegen vor Integration modernster Kommunikationsinfrastruktur Neue Geschäfts- und Abrechnungsprozesse Unterschiedliche Infrastrukturen aus der Kommunikationstechnik wurden bewertet, der aktuelle Pilot nutzt GPRS (Zählwerte) und ADSL (Marktplatz) Neue Prozessmodelle für Netzbetreiber, Messstellenbetreiber und Lieferanten wurden entwickelt und bewertet Neue Geschäftsfelder wie Marktplatz- und Aggregator- Betrieb wurden beschrieben und werden im Piloten exemplarisch umgesetzt Es liegen die Grundlagen für neue Energiedienstleistungsprodukte vor

24 Grundlegende Komponenten von E-DeMa E-DeMa hat grundlegende Komponenten zur Flexibilisierung von Energie entwickelt Ausstattung Gateway 1 Kunde *) Ausstattung Gateway 2 Kunde *) Marktplatz Marktplatzsystem Marktplatz HECUI IKT-Gateway 2 PC PC Erzeugung WWW PLC PLC DSL DSL Kundenrouter Inhouse- Display PLC/WLAN PLC/LAN Kundenrouter PLC Last µkwk-anlage Aggregator- Leitsystem Elektronischer Stromzähler Seite 4 Display (SmartPhone) IKT-Gateway 1 Gateway 1 (GW1): bei 434 Kunden in Mülheim installiert bei 115 Kunden in Krefeld installiert Elektronischer Stromzähler *) in MH wurden ehz und MUC eingebaut in Krefeld wurde die AMIS-Technik von Siemens verbaut MUC (Kommunikationsmodul) Weiße Ware Gateway 2 (GW2): bei 97 Kunden in Mülheim installiert bei 10 Kunden in Krefeld installiert

25 Grundlegende Komponenten von E-DeMa Das Marktplatzsystem verbindet Kunden mit Anbietern von Energie(dienstleistungen) OTC Business to Business Business to Customer Strom-Großhandel Technische Datenbereitstellung Produktpalette des Marktplatzes: Innovative Stromprodukte mit / ohne Automatisierung Lieferanten Aggregatoren Verteilnetzbetreiber Angebote von und für Aggregatoren Energiedienstleister Service-Dienstleister Angebote von Einspeisern Seite 5 z.b. Wetterdienst, Tarifberater Prosumer Messwerte, Tarife (informativ), Fern-Schalthandlungen, Services, Handelsgeschäfte Transparente Abrechnung Lokale Schalthandlungen Aktueller Verbrauch E-DeMa-Gateway In-House Tarife, Messwerte, Betriebswerte, Fern-Schalthandlungen Messstellenbetreiber (IKT-Gateway-Betreiber) Messwerte, Betriebswerte, Tarife, Fern-Schalthandlungen Wartungsfunktion für Hersteller Produkte zur Netzdienlichkeit für VNB und Dritte Service-Produkte z.b. von Geräteherstellern Energienetzdienstleistungsprodukte Administrative Produkte wie Bilanzierung, Datenhandling,

26 Grundlegende Komponenten von E-DeMa Aggregator-Leitsystem steuert Lasten und Erzeugung Netzleitsystem (Verteilnetzbetreiber) Vertragsdaten E-DeMa Marktplatzsystem B2B-Abruf Vertragsdaten Aggregator ruft Gruppen von Weiße Ware Geräten ab Aggregator Leitsystem Aggregator steuert Gruppen von Mikro KWK Anlagen Haushalt Haushalt Haushalt Haushalt Haushalt E-DeMa Gateway E-DeMa Gateway E-DeMa Gateway E-DeMa Gateway... E-DeMa Gateway weiße Ware Mikro KWK weiße Ware Mikro KWK weiße Ware Mikro KWK weiße Ware Mikro KWK weiße Ware Mikro KWK Weiße Ware: Waschmaschinen, Wäschetrockner, Geschirrspülmaschinen Smart Start: Gerät ist bereit für den Abruf durch das Aggregator Leitsystem Seite 6

27 Grundlegende Komponenten von E-DeMa Die Systemarchitektur beschreibt das Zusammenspiel aller E-DeMa-Komponenten Die Referenzarchitektur dient als Vorlage für die zu realisierenden Schnittstellen des IKT-Gateways In der prototypischen Umsetzung des IKT-Gateways 2 wurden die dargestellten Schnittstellen realisiert Seite 7

28 Grundlegende Komponenten von E-DeMa Alle GW1-Produkte werden über eine SmartPhone-App visualisiert Seite 8

29 Grundlegende Komponenten von E-DeMa Mülheim und Krefeld, zwei Modellregionen auf einem gemeinsamen Marktplatz E-DeMa- Marktplatz Seite 9

30 Grundlegende Komponenten von E-DeMa Labortests haben den Rollout in Mülheim und Krefeld unterstützt E-DeMa-Haushalt in der Versuchshalle in Duisburg E-DeMa-Aufbau im Labor der SWK Seite 10

31 Produkte für GW1- und GW2-Kunden GW1- und GW2-Kunden werden unterschiedliche Produkte angeboten GW1 - Kunden GW2 - Kunden ausgestattet mit Gateway 1 und Display (keine Automatisierung) ausgestattet mit Waschmaschine + Trockner ausgestattet mit Waschmaschine + Geschirrspüler ausgestattet mit Waschmaschine +Geschirrspüler +µkwk-anlage E-DeMa. Basis E-DeMa. Effizienz E-DeMa. Balance E-DeMa. Variabel E-DeMa. Flex E-DeMa. Komplex Preisanreize liegen auf dem Marktplatz und werden durch den Kunden individuell umgesetzt! Das Angebot gilt für alle GW1- Kunden in der Modellregion. Seite 11 Preisanreize werden vom GW2 oder vom Aggregator automatisiert in Schalthandlungen umgesetzt! Das Angebot gilt für GW2-Kunden an ausgewählten Versorgungssträngen in der Modellregion.

32 Produkte für GW1- und GW2-Kunden E-DeMa-Effizienz wird täglich angepasst (zeitvariabler Tarif) Produktbeispiel E-DeMa.Effizienz: Preisanpassung täglich Preis Preis ST NT HT HHT1 Tag a 0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 24:00 ST: Schwachlasttarif NT: Nebentarif HT: Haupttarif HHT1: Hochtarif 1 HHT2: Hochtarif 2 ST NT HT Zeit HT Tag b HT HHT2 HHT2 HT HT NT NT E-DeMa.Effizienz: dieses Produkt unterstützt die Möglichkeit, den Energieverbrauch zwischen zeitabhängigen Tarifzonen zu optimieren es werden pro Tag bis zu fünf unterschiedliche Preise in 8 Tarifzonen (ST, NT, HT, HHT1, HHT2) festgesetzt und dem Kunden auf einem Display angezeigt jeder Tarifzone werden dabei eindeutige Preise zugeordnet, die sich täglich in Abhängigkeit vom Dargebot von erneuerbaren Energien ändern können auf dem E-DeMa-Marktplatz kann der Kunde die Preise für den Folgetag bereits ab 6 Uhr des Vortages einsehen 0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 24:00 Seite 12 Zeit

33 Produkte für GW1- und GW2-Kunden E-DeMa.Balance besteht aus vier Leistungsstufen (leistungsvariabler Tarif) E-DeMa.Balance: Preisanpassung monatlich Energie Verbrauchsstufe 4 Verbrauchsstufe 3 Verbrauchsstufe 2 Energie Verbrauchsstufe 4 Verbrauchsstufe 3 Verbrauchsstufe 2 Verbrauchsstufe 1 Verbrauchsstufe 1 0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 24:00 Zeit 12:00 12:05 12:15 Zeit E-DeMa-Balance: dieses Produkt sorgt für eine Vergleichmäßigung der Last durch tarifliche Anreize und besteht aus vier Leistungsstufen, keine tageszeitliche Staffelung wie bei E-DeMa.Effizienz Verbrauchsstufen werden in Abhängigkeit vom Vorjahresverbrauch festgelegt die Preise für die einzelnen Verbrauchsstufen ändern sich monatlich die Abrechnung erfolgt pro Viertelstunde Seite 13

34 Produkte für GW1- und GW2-Kunden Der Marktplatz gibt dem Kunden detaillierte Informationen über sein Verbrauchsverhalten Marktplatzinformationen zum Produkt E-DeMa.Effizienz Marktplatzinformationen zum Produkt E-DeMa.Balance Seite 14

35 Produkte für GW1- und GW2-Kunden Alle GW1-Produkte werden über eine SmartPhone-APP visualisiert Seite 15

36 Marktplatz und Aggregator-Leitsystem Unterschiedliche Geschäftsmodelle für Netzbetreiber und Lieferanten vorhanden Endkunden Produkte für Lieferanten Aggregator Lieferanten Produkte für den Verteilnetzbetreiber Verteilnetzbetreiber Seite 16

37 Lessons Learned Kunden verhalten sich erwartungstreu Abweichungen zum H0-Profil: Vor Beginn des Feldversuches starke Überdeckung der Stichprobe (500 HH) zum H0-Profil Theoretische Berechnungen der TU Dortmund haben ein Verschiebepotenzial von 3-5% ergeben (ohne Nachtspeicher, ohne Wärmepumpe) ist durch Feldversuch zu bestätigen / zu widerlegen Aufteilung der Kunden je Produkt: Im GW1-Umfeld befinden sich die meisten Kunden noch im einfachen E-DeMa.Basis-Tarif (2 Tarifzonen HT / NT) Kundenwechselrate in einen anderen Tarif bisher bei 13 % Kundenverhalten soll im weiteren Projektverlauf nicht incentiviert werden sonst Verfälschung der Ergebnisse 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 Mittelwert 500 Haushalte, Dienstag 13. März 2012 Messung H0-Profil GW1-Kunden 0,05 Produktverteilung im GW1-Umfeld 0 00:15:00 01:00:00 01:45:00 02:30:00 03:15:00 04:00:00 04:45:00 05:30:00 06:15:00 07:00:00 07:45:00 08:30:00 09:15:00 10:00:00 10:45:00 11:30:00 12:15:00 13:00:00 13:45:00 14:30:00 15:15:00 16:00:00 16:45:00 17:30:00 18:15:00 19:00:00 19:45:00 20:30:00 21:15:00 22:00:00 22:45:00 23:30:00 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Mittelwert 500 Haushalte, Samstag 17. März :15:00 01:00:00 01:45:00 02:30:00 03:15:00 04:00:00 04:45:00 05:30:00 06:15:00 07:00:00 07:45:00 08:30:00 09:15:00 10:00:00 10:45:00 11:30:00 12:15:00 13:00:00 13:45:00 14:30:00 15:15:00 16:00:00 16:45:00 17:30:00 18:15:00 19:00:00 19:45:00 20:30:00 21:15:00 Messung H0-Profil 22:00:00 22:45:00 23:30:00 GW2-Kunden *) Produktverteilung im GW2-Umfeld Seite 17 *) GW2-Kunden können aufgrund der eingesetzten Geräte ihren Tarif nicht wechseln

38 Lessons Learned Alle E-DeMa-Kunden erhalten ihren Monatsnachweis und sparen auf ein gemeinsames Ziel Einzelerfolgsnachweis eines Monats je Kunde und Produkt Gesamtauswertung über alle Kunden / Produkte über die gesamte Projektlaufzeit (Auswerte)aktivitäten bis zum Projektende: Wirksamkeit der Produkte bzgl. einer Lastverschiebung Gesamte virtuelle Einsparung aller Kunden, Kundenwechselverhalten Bewertung von Incentivierungen Generelle Akzeptanz von DSM beim Privatkunden in Abhängigkeit sozioökonomischer Faktoren (Fraunhofer Institut, Freiburg) Bereitschaft, dem Aggregator steuerbare Lasten zur Verfügung zu stellen Seite 18 Bei Erreichung von Stufe 2 unterstützt RWE ein soziales Projekt in MH-Saarn für ca. 25 T

39 Weiterentwicklungen zur Unterstützung der Energiewende Energieeinsparungen in der E-DeMa- Zielgruppe sind beachtlich Energieeinsparungen der E-DeMa-Haushalte im Vergleich zum Vorjahresverbrauch liegen bei ca. 7,1% Der Vorjahresverbrauch wurde anhand des H0-Profils auf die auswertbaren Tage bzw. Monate heruntergerechnet Berücksichtigt sind alle Kunden (GW1 + GW2) im Feldversuch Energieeinsparung 12% 8% 4% TU Dortmund Durchschnittliche Energieeinsparung: 7,1% 0% Seite 19

40 Weiterentwicklungen zur Unterstützung der Energiewende Flexibilitäten unterliegen einer Ampelsymbolik Das Netz ist überlastet / in einem kritischen Zustand und wirft Last ab / schaltet Erzeugung ab Transaktionen des Marktes sind nicht mehr möglich Der Netzbetreiber gibt den Prozess vor Das Netz entwickelt sich in Richtung eines kritischen Zustandes und sucht nach kontrahierten Lasten oder Erzeugungen Transaktionen des Marktes sind eingeschränkt möglich Der Netzbetreiber gibt den Prozess vor Das Netz hat freie Kapazitäten, kritische Netzzustände sind nicht vorhanden Transaktionen des Marktes sind beliebig möglich Der Netzbetreiber greift nicht in den Markt ein Seite 20

41 Weiterentwicklungen zur Unterstützung der Energiewende Das grundsätzliche Marktmodell eines Aggregators bedient Vertrieb und Netz Funktionen eines Demand Response Aggregators Industrie Gewerbe Privatkunden Aggregator MW, MWh Network Operations Center Trader EVUs DSOs TSOs OTC EEX Kapazitätsmarkt Herausforderungen für einen Aggregator: diskrimierungsfreie Behandlung aller Demand Response-Anbieter ausreichende Marge, um Demand Response-Anbieter zu incentivieren derzeit Demand Response nur in Direktvermarktung an EEX möglich noch kein Geschäftsmodell für DSOs (Bilanzkreismanagement, Systemdienstleistungen für Verteilnetzbetreiber) Seite 21

42 Weiterentwicklungen zur Unterstützung der Energiewende Lasterverschiebungen durch den Aggregator unterstützen das Portfoliomanagement Die Leistungsaufnahme der kontrahierten Lasten (z. B. Waschmaschinen, Wärmepumpen aber auch gewerbliche und Industrieprozesse) haben ihre spezifischen zeitlichen Lastgänge. Der Aggregator bündelt positive und negative Leistungsflexibilitäten aller Lasten, die ihm im Verteilnetz zur Weitervermarktung durch Kontrakte zur Verfügung stehen. Die zeitliche Ausweitung der Leistungsbereitstellung erfolgt durch das zentral gesteuerte, versetzte Zuschalten von Lasten (s. schematische Darstellung). Der Aggregator verkauft garantierte, positive / negative Leistungsflexibilitäten an den Verteilnetzbetreiber zur Kompensation von z. B. dezentralen Einspeisespitzen mit Netzengpässen; Geschäftsmodelle hierzu sind derzeit (noch) nicht vorhanden! 75 Min. 2,4 KW 60 Min. 3,2 KW 4000 W 3200 W 2400 W 1600 W 800 W Haushalt I Haushalt II Haushalt III Haushalt IV Haushalt V 15 Min. 15 Min. 15 Min. 15 Min. 15 Min. 15 Min. 15 Min. 15 Min. 15 Min. 15 Min. Seite 22

43 Weiterentwicklungen zur Unterstützung der Energiewende Netzengpässe werden mittels Systemdienstleistungen durch den Aggregator behoben Situation 1: Aggregatoren-Bilanzkreis ist nicht mehr ausgeglichen! Regelzone VNA Bilanzkreise: Bilanzkreis 1 Situation 2: Teile eines Verteilnetzes haben Überlast (gelbe Ampelphase)! Engpass VNB Bilanzkreis 2 Bilanzkreis 3 Bilanzkreis Aggregator Maßnahmen zu Situation 1: Flex-Abruf a) Gegenreaktion in anderem Verteilnetz; b) Übernahme der Abweichung in VNB-Bilanzkreis VND Maßnahmen zu Situation 2: a) VNB fragt bei Aggregator Systemdienstleistungen nach und incentiviert den Beitrag VNC Der Aggregator bündelt Leistungsflexibilitäten im Verteilnetz: Positive Leistungsflexibilitäten z. B. ferngesteuerte modulierbare Lasten Negative Leistungsflexibilitäten z. B. ferngesteuerte modulierbare Einspeisung Durch die Bündelung der Leistungsflexibilitäten im Verteilnetz werden strukturierte Produkte für Verteilnetzbetreiber und Bilanzkreisverantwortliche überhaupt erst ermöglicht. Konkret für Situation 2 existiert derzeit für derartige Systemdienstleistungen für VNB noch kein Geschäftsmodell! Seite 23

44 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!