Demand Response Geschäftschancen für Verbraucher im Energiemarkt

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1 Demand Response Geschäftschancen für Verbraucher im Energiemarkt Energiewende im Strommarkt: Chancen nutzen Risiken vermeiden Thorsten Nicklaß, München, Entelios All Rights Reserved 1

2 Agenda 1 Energiewende und Demand Response 2 Chancen für Verbraucher 3 Potentiale und Barrieren 2012 Entelios All Rights Reserved 2

3 In jedem Moment müssen sich Erzeugung und Verbrauch perfekt die Waage halten selbst unter Einsatz hoch fluktuierender Erzeuger. Die Herausforderung Erzeugung Netze Verbrauch 50.2 Hz 50 Hz 49.8 Hz 2012 Entelios All Rights Reserved 3

4 Erneuerbare Energien Nicht nur ein Segen: The Dirty Secret Entelios All Rights Reserved 4

5 Die notwendig vorgehaltene Regelleistung wird nur selten tatsächlich ganz abgerufen eine Chance für intelligentes Lastmanagement. SRL/MRL Abrufe (2010) Abschaltbare Lasten Zuschaltbare Lasten Quelle: Neubarth, J.: Integration erneuerbarer Energien in das Stromversorgungssystem; In: Energie für Deutschland 2011, Weltenergierat-Deutschland, Berlin (2011) 2012 Entelios All Rights Reserved 5

6 Demand Response ist grüner, günstiger und schneller als viele Alternativen, einschließlich Speicherlösungen und Netzausbau. Fünf Säulen der Energiewende Hoch Flexible konventionelle Erzeugung Emissionen über den Lebenszyklus Niedrig Demand Response Energieeffizienz Speicher Netzausbau Niedrig Investitionskosten / Beschaffungskomplexität Hoch Quelle: Entelios Analyse 2012 Entelios All Rights Reserved 6

7 Demand Response ist ein Verfahren, letztlich eine Effizienztechnologie, das einen wesentlichen Beitrag für zukünftige stabile Stromnetze liefert. Definition Demand Response ist ein automatisiertes Steuerverfahren in Stromnetzen, bei dem die Verbrauchsseite ( demand ) auf Signale aus dem Netz antwortet ( response ). Signale sind z.b.: die Erzeugungssituation, die Netzauslastung oder generell Preissignale Entelios All Rights Reserved 7

8 Demand Response beschreibt die zentrale vollautomatische Steuerung dezentraler Flexibilitäten Lasten, Speicher und Erzeuger. Definition Demand Response Dezentral Virtual Power System 2012 Entelios All Rights Reserved 8

9 Verbraucher müssen weder geplant, genehmigt noch gebaut, sondern nur intelligent vernetzt werden Das ist ein Speicher mit 590 MWh. Das ist ein Speicher mit 200 MWh. Das ist ein Speicher mit 84 MWh. Das ist ein Speicher mit MWh. RWE Pumpspeicherkraftwerk Koepchenwerk Herdecke Entrindungsplatz (Energiebedarf Holzaufbereitung 1 Tag) Preforms-Zwischenlager Mineralwasserabfüller Bilder:: RWE, Entelios Zwischenlager Aluminiumbarren 2012 Entelios All Rights Reserved 9

10 Agenda 1 Energiewende und Demand Response 2 Chancen für Verbraucher 3 Potentiale und Barrieren 2012 Entelios All Rights Reserved 10

11 Entelios ist Wegbereiter von Demand Response in Europa. Entelios AG Übersicht Gegründet 2010 Venture-Capital finanziert Services: Demand Response Aggregation Demand Response as-a-service für Stadtwerke und Netzbetreiber Intelligente Energieeffizienz Fokus: Industrie & Gewerbe Niederlassungen: Deutschland, Österreich 2012 Entelios All Rights Reserved 11

12 Entelios bietet seine Lösung zum Management verteilter Flexibilität den Energieversorgern, Netzbetreibern, ESCOs als DR-as-a-Service an. Entelios Kunden Kunden Stromvertrieb ÜNB VNB Utility ESCO Elektrische Anlagen Dezentrale Erzeugung, Speicher & Lasten bei Industrie, Handel und Institutionen (ICI) Eigener Betrieb Energy Platform Entelios Technologie & Service Lösung // Convergence Stack (Energy Relationship Management) 2012 Entelios All Rights Reserved 12

13 Entelios als Demand Response Lösungsanbieter vermarktet Flexibilität Geschäftsmodell MW, MWh Utilities / DSO Industrial ISO / TSO / RTO Commercial Aggregate NOC Trade OTC Institutional Energy Exchange Capacity Market Recruiting Sign-up Provisioning Maintenance Forecasting Packaging Monitoring Controlling Sales Trading Reporting Balancing Mechanism Notes: NOC: Network Operations Center ISO: Independent System Operator TSO: Transmission System Operator RTO: Regional Transmission Organization OTC: Over the counter 2012 Entelios All Rights Reserved 13

14 Entelios steuert ein komplexes, jedoch sicheres Kommunikationsnetz, basierend auf offenen Standards und Datenformaten. Entelios Netz Silicium Maker SSL Entelios NOC Cloud Services Grid / DSO Utility Client Dairy Farm EBox LAN Participant Web Services IPSEC Entelios NOC BERLIN IEC EBox GSM EBox GSM Paper Mill Aluminium Maker Modbus/TCP/XML Public Internet VPN-Tunnel (encrypted) Entelios NOC MÜNCHEN Data Redundancy IEC TSO EBox LAN Foods & Beverage SSL MSCONS EDIFACT DVG-KISS CSV EBox GSM Utility Web Services Balancing Area, Trader Municipal Utility Client 2012 Entelios All Rights Reserved 14

15 Über die letzten 2 Jahre wurden zahlreiche Flexibilitätspotentiale identifiziert und für Demand Response nutzbar gemacht. Flexibility Assets Lüftung Kühlung Lagerung Pumpen Flexibility Assets Druckluft BHKWs / KWK Klima Beleuchtung Schmelzöfen Wärme 2012 Entelios All Rights Reserved 15

16 Das Network Operations Center (NOC) baut aus den einzelnen flexiblen technischen Einheiten ein Angebot für den Energiemarkt. DR Intelligenz Verbrauchsseite Netzseite NOC Energiemarkt Regelleistung 2012 Entelios All Rights Reserved 16

17 Entelios erstellt eine Network Operations Center Architektur für Demand Response 2.0 / 3.0. CRM, PRM Customer Analytics Billing & Invoicing Revenue Assurance Entelios Network Operations Center (NOC) Core Echtzeit Regelbasiertes System Businesses & Industry Interfaces Lastmanagement- Intelligenz Interfaces Residential (E-Mobility only) Prognose & Modellierungssystem Asset Management E-Trading 2012 Entelios All Rights Reserved 17

18 Einige Industrien, die heute bereits am Lastmanagementverfahren teilnehmen und am Network Operations Center (NOC) aufgeschaltet sind. Industrien Breweries Food Processing Industries Cold Stores Concrete Factories Water- / Air Treatment Chemical Industries Metal Industry Lumber Mills Printing Plants Shopping Centers Public Buildings / Facilities Hotels / Large Buildings 2012 Entelios All Rights Reserved 18

19 Agenda 1 Energiewende und Demand Response 2 Chancen für Verbraucher 3 Potentiale und Barrieren 2012 Entelios All Rights Reserved 19

20 Das technische Potential abschaltbarer Lasten in Industrie & Gewerbe summiert sich auf ~ 9 GW. Flexibilitätspotenziale (1/2) GW Source: FfE, München Stunden 2012 Entelios All Rights Reserved 20

21 Haushaltsgeräte werden auf absehbare Zeit eine geringe Rolle als Flexibilitätspotential spielen. Flexibilitätspotential (2/2) kw vs. MW Es gilt, erst die Potentiale in Gewerbe und Industrie zu heben! 2012 Entelios All Rights Reserved 21

22 Zwei verschiedene Geschäftsmodelle für Demand Response Anbieter Demand Response Aggregator (DRA) Aggregiert Lasten von unterschiedlichen Stromlieferanten Schaltbare Lasten sind mehreren Bilanzkreisen zugeordnet Vermarktung erfolgt durch DRA Verbraucher können unabhängig von ihrem Lieferanten an DR teilnehmen Komplexes Bilanzkreis- und Fahrplanmanagement zwischen DRA und Stromlieferanten Demand Response-as-a-Service (DRaaS) Aggregiert Lasten von einem Stromlieferanten Schaltbare Lasten ausschließlich im Bilanzkreis eines Stromlieferanten Vermarktung erfolgt durch Lieferant DR-Teilnahme an den Lieferanten geknüpft DR integrativer Bestandteil der Bilanzkreisoptimierung (zusätzlicher DR-Benefit) DRaaS ist besser mit heutigem Markt- und Regulierungsrahmen in Deutschland vereinbar 2012 Entelios All Rights Reserved 22

23 Demand Response in der heutigen Struktur der Energiewirtschaft. Die Komplexität ist sofort ersichtlich. Prozessvereinheitlichung notwendig. Vertragsschnittstellen BIKO/ÜNB BKV Präqualifikation Lieferung von RL Vereinbarung zur Abrechnung des BK Vereinbarung, Nichtverfügbarkeitsmeldung und 19 (2) StromNEV DR- Aggregation Vermarktungsabkommen zu DR- Potential Vereinbarung über Strommengenausgleich VNB Stromkunde & Flexibilitätslieferant Lieferant 2012 Entelios All Rights Reserved 23

24 Erfahrungen & Herausforderungen Anbindung der schaltbaren Lasten durch EBox an NOC über Energiemanagementsystem der Teilnehmer meist einfach umsetzbar Produktionstechnische Anforderungen der schaltbaren Lasten erfordert enge Abstimmung von DR-Anbieter und verantwortlichen MitarbeiterInnen vor Ort Bisher sehr gute Zusammenarbeit mit Großteil der Marktakteure Jedoch zeitintensive Diskussion mit Lieferanten und Bilanzkreisverantwortlichen der am DR-Programm teilnehmenden Verbraucher durch fehlende regulatorische Anreize, die Teilnahme an DR-Programmen zu ermöglichen Generell führt fehlende eindeutige Definition der Marktrolle eines DR-Anbieters zu Verzögerungen beim Aufbau des Geschäftsmodells Operative Herausforderung u.a. Ermittlung der sog. Baseline (d.h. hypothetischer Lastverlauf ohne Schaltmaßnahme) 2012 Entelios All Rights Reserved 24

25 Erfolgreiche Etablierung von Demand Response ist eine Frage des Wann, nicht des Ob Forderungen Eindeutige Definition der Marktrolle von DR-Anbietern Zeitnahe Umsetzung der neuen EU-Energieeffizienzrichtlinie in Deutschland mit frühzeitiger Einbeziehung der betroffenen Marktakteure und Interessensgruppen Entwicklung von transparenten und offenen Märkten für die Integration von DR in das energiewirtschaftliche Gesamtsystem Einfaches DR-Marktdesign zur Förderung der Teilnahme einer möglichst großen Zahl an Verbrauchern Berücksichtigung der von Erzeugungsanlagen abweichenden Charakteristiken von DR-Ressourcen Standardisierte Prozesse, Verträge und Datenformate 2012 Entelios All Rights Reserved 25

26 Das gegenwärtige Energy-only Marktmodell erschwert die umfängliche Nutzbarmachung von Demand Side Potenzialen. Erkenntnissse aus operativer Erfahrung Fehlende Anerkennung / Wahrnehmung verbrauchsseitiger Maßnahmen als gleichwertige Alternative zu Erzeugern und Speichern. Demand Response als Flexibilitätsmechanismus hat noch keine Marktrolle, noch wird es, im Gegensatz zu Netzen & Speichern, in die aktive Forschung einbezogen. Es fehlen standardisierte Rahmenbedingungen (Regelungen und Prozesse) für die Umsetzung von Demand Response zwischen den beteiligten Marktakteuren. Flexibilitäten gehören den Endverbrauchern - diese ermöglichen erst Demand Response. Aktuelle Rahmenbedingungen begünstigen nicht deren Teilnahme. Es fehlt ein leistungsorientiertes Marktmodell (z.b. ein Flexibilitätsmarkt), damit Anreize bestehen, in Demand Response zu investieren Entelios All Rights Reserved 26

27 Die Nutzbarmachung von Demand Side Potenzialen braucht einen geeigneten regulatorischen Rahmen. Vorgehensweise Anpassung aktueller Rahmenbedingungen Potentialerschließung Schnell umsetzbare Anpassungen u.a. in EnWG und StromNZV. Definition eines Zieles. Entwicklung Nationaler Demand Response Aktionsplan* Definition regulatorischer Rahmen für ein volkswirtschaftlich sinnvolles und leistungsfähiges Marktmodell nebst Anreizsystem** zu Demand Response. Umsetzung des Aktionsplans & Schaffung eines Flexibilitätsmarktes Umsetzung der vereinbarten Flexibilitätsmechanismen Ziel * Unter Berücksichtigung europäischer Bestrebungen, u.a. European Commission, SEDC (www.sedc-coalition.eu) ** Analyse Best Practices aus USA, Kanada, Australien, Südkorea 2012 Entelios All Rights Reserved 27

28 Aspekte eines Nationalen Aktionsplan zu Demand Response* Nationaler DR Aktionsplans (indikativ) * National Demand Response Action Plans already exist e.g. in U.S.A.., South Korea 2012 Entelios All Rights Reserved 28

29 dena Arbeitskreis zur Nutzbarmachung von Lastmanagementpotenzialen im Bereich Industrie, Gewerbe sowie öffentlichen Unternehmen. Arbeitskreis Ziele: Bereitstellung von Informationen, damit Unternehmen Lastmanagementpotenziale identifizieren können Information und Vernetzung von Fachakteuren und Entscheidungsträgern Unterstützung und Förderung des Dialogs für die Umgestaltung des Energiesystems 2012 Entelios All Rights Reserved 29

30 Die Smart Energy Demand Coalition (SEDC) ist ein europäischer Industrieverband mit mehr als 50 Mitgliedsunternehmen. SEDC s focus is to promote Demand Side Programs such as, demand response, energy usage feedback and information, smart home, in-home and in-building automation, related to making demand a smart, interactive part of the energy value chain Entelios All Rights Reserved 30

31 Vielen Dank! Thorsten Nicklaß Vertrieb & Marketing, Entelios AG Claudius-Keller-Str. 3c München Tel.: Entelios All Rights Reserved 31

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