Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen - Aktuelle Entwicklungen und Auswirkungen auf die kleineren VNB
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Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen – Aktuelle Entwicklungen und Auswirkungen auf die kleineren VNB Vortrag auf der 10. Generalversammlung des Europäischen Verbands mittelständischer Energieunternehmen (EVME) Dr.-Ing. Jan von Appen Brixen, 25. September 2019
Agenda
1 Aktuelle Trends und Clean Energy Package
2 Flexibilität und Verteilnetzausbau
3 Flexibilitätsbereitstellung zum Verteilnetzbetrieb
4 Prosumer als neue Marktteilnehmer
5 Zusammenfassung
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 2
Die Energieversorgung ändert sich radikal durch globale Trends.
Stromgestehungskosten für PV-Anlagen und Schnellere und günstigere Kommunikation und
(dezentrale) Batteriespeicher fallen dramatisch Sensorik liefert Basis für wachsende Steuerbarkeit
Ausmaß der Dezentralisierung erfordert eine Trends verändern Energieversorgung nachhaltig
Überprüfung der systemischen Versorgungskonzepte
▪ Kostendegression in Erzeugung und Speicherung bringt neue Flexibilität.
▪ 2030 deckt die lokale Erzeugung energetisch in ▪ Digitalisierung ermöglicht Steuerung der Flexibilität zu geringen Kosten.
Jahresbetrachtung die gesamte Nachfrage.
▪ Dezentralisierung erhöht Potenzial der lokalen Lastdeckung.
▪ Ca. 70 % der Landkreise werden 50 % der ▪ Dekarbonisierung und Sektorkopplung werden noch zentralere Themen
Nachfrage zeitgleich lokal decken können.
des nächsten Jahrzehnts.
▪ Bei mehr als der Hälfte der Landkreise steigt ▪ Gesellschaftliche Megatrends (Mobilitätsmuster, Arbeitswelten, etc.) und
Leistungsspitze um 50 % oder mehr.
globale Risiken verstärken die Auswirkungen dieser Entwicklungen.
Beispiel Bayern
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 3
Die zunehmende EE-Einspeisung verändert die Dynamik am Strommarkt in Europa.
Stromproduktion und Großhandelspreise in
Deutschland (Woche 18, 2016)
Quelle: Fraunhofer ISE: www.energy-charts.de, BNetzA / *Schätzung für 2018
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 4
Die Umsetzung von Infrastrukturmaßnahmen in Deutschland wird immer aufwendiger –
Verzögerungen beim Netzausbau führen zu hohem Redispatchbedarf.
Gesamtkosten in Deutschland für Netz- und
Systemsicherheitsmaßnahmen [Mio. EUR p.a.]*
1.510
1.438
1.118
862
269
198 176
100
50
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
*Quelle: Netz- und Systemsicherheitsberichte der Bundesnetzagentur (BNetzA)
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 5
Über 90 % der EE-Anlagen sind im Verteilnetz installiert. Das verändert die
Verantwortung von Verteilnetzbetreibern.
Verteilung der installierten EE-Leistung auf die
verschiedenen Spannungsebenen
Die zunehmende EE-Durchdringung
erfordert die Anpassung von
Netzplanungsgrundsätzen zur
Berücksichtigung von innovativen
0.4 Planungskonzepten und
Flexibilitätspotenzialen.
Data source: energymap.info
Voltage Level [kV]
[kV]
10 - 20
Neue Ansätze zur Kooperation von ÜNB
Spannungsebene
und VNB werden notwendig, um
110 PV Netzdienstleistungen, wie bspw.
Wind
Spannungsstabilität, kosteneffizient zu
erbringen.
Biomass & others
220 - 380
Hydro
0 10 20 30 40 50 Steigende Redispatchkosten erfordern
Installierte
Installed RESEE-Leistung [GW]
Capacity [GW] die Bereitstellung von vertikaler
Flexibilität aus dem Verteilnetz.
Quelle: www.energymap.info (Stand: 2016)
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 6
Das Clean Energy Package stimuliert eine marktbasierte Nutzung von Flexibilitäten
Stimulation von Angebot und Nachfrage nach (dezentraler) Flexibilität
▪ Wachsende Gebäudeeffizienz durch Automatisierung
▪ Erhöhung EE-Ziel auf 32 % und Erleichterungen für Prosumer und Erneuerbare-Energien-Gemeinschaften
▪ 70 %-Regel für zonenübergreifende Kapazitäten
Marktbasierte Nutzung von Flexibilitäten
▪ Auflösung Vorrangrechte für erneuerbare Energien
▪ Harmonisierung der Regelenergiemärkte und potenziell Änderungen im Ausgleichsenergiepreis
▪ Erfordernis eines marktbasierten Redispatch
▪ Flexibilitätsprodukte zur Bilanzierung sollen über entsprechende europäische Plattformen beschafft werden
Erweiterte ÜNB/VNB-Koordination
▪ Anerkennung von Engpassmanagement als Alternative zu Netzerweiterungen
▪ Forderung einer verbesserten TSO-/DSO-Koordination
Einheitliches europäisches Datenformat
▪ Aktualisierte Regeln für den Datenaustausch mit Lieferanten und Dienstleistern
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 7
Das Clean Energy Package erhöht die Bedeutung von Verteilnetzbetreibern (1/2).
Veränderte Aufgaben des VNB
▪ Marktorientierte Beschaffung von Systemdienstleistungen und Flexibilität → mehr IKT?
▪ Abgabe eines Netzentwicklungsplans alle zwei Jahre (De-minimis-Regelung möglich)
▪ Unbundling (De-minimis-Regelung möglich)
▪ Betrieb von Speichern und E-Ladesäulen nur unter bestimmten Voraussetzungen (Eigengebrauch, Ausschreibung)
Daten und Marktprozesse
▪ Technischen Lieferantenwechsel innerhalb von 3 Wochen, ab 2026 innerhalb von 24 Stunden
▪ Interoperable Datenformate, nationales Datenmanagementmodell
▪ Kostenloser Zugang für Stromkunden zu ihren Verbrauchsdaten und Datenschutz
Zuständigkeiten und Einflussnahme auf EU
▪ Gründung eines Verteilnetzbetreiber-Gremiums (DSO Entity) auf EU-Ebene → Mehr Abstimmung mit dem TSO
▪ Neue Network Codes und mehr Entscheidungs- und Monitoringkompetenzen für ACER und die EU-Kommission
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 8Das Clean Energy Package erhöht die Bedeutung von Verteilnetzbetreibern (2/2).
Netzentgelte
▪ Anreize für effizienten Netzbetrieb, inklusive Beschaffung von Dienstleistungen, und Verursachergerechtigkeit
▪ Keine Diskriminierung von Speichern
▪ Dynamische Preise für Kunden mit Smart Meter und regelmäßiger Best Practice Report zur Netzentgeltsystematik durch ACER
Akteure und Flexibilisierung der Märkte
▪ Neue Rechte für aktive Kunden (Prosumer/Flexumer) zu Erzeugung, Speicherung, Verkauf von Strom
▪ Neue Rechte für Bürgerenergiegesellschaften, können auch VNB werden (Allgemeinen Regelung oder „Betreiber
geschlossener Verteilernetze“), wenn VNB dann gleiche Pflichten wie VNB
▪ Nachfragesteuerung mittels Aggregatoren
▪ Stärkung der Eigenversorgung durch Anhebung der Steuer- und Abgabenfreisetzung auf 30 kW installierte Leistung
Ausnahmen
▪ Ausnahmen bei der Bilanzkreisverantwortung: Gesamteinrichtungen zur Stromerzeugung, in denen erneuerbare
Energiequellen genutzt werden und die eine installierte Stromerzeugungskapazität von weniger als 400 kW haben, aber dann
finanzielle Verantwortung durch anderen BKV
▪ Generell: Ausnahmeregeln können durch Mitgliedsländer zum Betrieb von Verteilnetzen beantragt werden, wenn erhebliche
Probleme nachweisbar sind.
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 9Agenda
1 Aktuelle Trends und Clean Energy Package
2 Flexibilität und Verteilnetzausbau
3 Flexibilitätsbereitstellung zum Verteilnetzbetrieb
4 Prosumer als neue Marktteilnehmer
5 Zusammenfassung
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 10Netzdienlicher Einsatz von neuen flexiblen Lasten und Speichern könnte einen Beitrag
zum techno-ökonomischen optimierten Verteilnetznetzausbau leisten.
Quelle: E-Bridge
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 11Flexibilitätseinsatz kann den Netzausbaubedarf deutlich reduzieren im Vergleich zur
Fortschreibung von heutigen Planungsgrundsätze.
▪ Berücksichtigung von Flexibilität reduziert die Kosten für Kosten für Verteilnetzausbau unter der
Netzausbaubedarf um 42 % unter Berücksichtigung der
Kosten für die Aktivierung des netzdienlichen Berücksichtigung von Flexibilitätsnutzung
Flexibilitätseinsatzes.
▪ Durch die netzdienliche Nutzung von Flexibilität kann die
Abregelung von EE-Anlagen um bis zu 65 % reduziert
werden, anstatt diese nach dem Prinzip der Spitzenkappung
(3 %-Regel) generell und in allen Netzen planerisch
abzuregeln.
▪ Lokales Engpassmanagement durch Flexibilitätsnutzung
entlastet auch das Übertragungsnetz.
▪ Es bedarf aber einer VNB-ÜNB-Koordination um den
entgegengerichteten Flexibilitätsabruf zu verhindern.
➢Anpassung des Ordnungsrahmens, um die entstehenden
OPEX zu berücksichtigen
➢CEP erlaubt die Weitergabe der entstehenden IKT-Kosten für
Flexibilitätsabruf Quelle: E-Bridge
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 12Agenda
1 Aktuelle Trends und Clean Energy Package
2 Flexibilität und Verteilnetzausbau
3 Flexibilitätsbereitstellung zum Verteilnetzbetrieb
4 Prosumer als neue Marktteilnehmer
5 Zusammenfassung
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 13Beispiel Deutschland: Die Konzipierung des Redispatchprozesses über alle Netzebenen
wird einen hohen Beitrag zur kostenoptimalen Gestaltung der Energiewende leisten.
Status quo Ab Oktober 2021
NABeG
2.0
▪ Redispatch nur für Anlagen größer 10 MW ▪ Redispatch für alle Anlagen größer 100 kW
▪ 2 separate Systeme, in welchen jeweils nicht alle Akteure eingebunden sind ▪ Einbezug aller Marktakteure in einem einheitlichem
▪ Kein wirtschaftlich optimaler Netzbetrieb Regime
▪ Hoher Koordinations- und Datenaustauschbedarf mit zunehmender Komplexität über alle Netzebenen
▪ Neue Verantwortlichkeiten für den bilanziellen Ausgleich sowie die Abwicklung der Abrechnungsprozesse durch den VNB
▪ Branchenlösung wird in Deutschland von BDEW und großen VNB erarbeitet
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 14Zur operativen Hebung von lokalen Flexibilitäten werden aktuell verschiedene Konzepte
in Europa erprobt.
Beispiel „NODES“ Initiativen in Deutschland,
Niederlanden und Norwegen
Kauf Verkauf
ÜNB REGELLEISTUNG MICROGRID
Vermarktungs- Abruf
vertrag
Kauf Verkauf
PROSUMER SCHALTBARE ANLAGE
VNB Flexibilitäts- AGGREGATOR
marktplatz
Kauf Verkauf
DA/ ID BKV
BKV
Nachfrage Angebot
Flexibilität Flexibilität
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 15Ein realer Anwendungsfall zeigt Umsetzbarkeit und mögliche Vorteile eines
planwertbasierten und marktbasierten Engpassmanagements.
Pilot 1: Industriepark Schwarzheide (Brandenburg)
Engpassgebiet
Flexibilität
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 16Netzmanagementprozesse werden mit CEP weiterentwickelt. In Deutschland wird eine
neue Branchenlösung erarbeitet, die kleinere VNB beobachten sollten.
▪ NABEG 2.0 ordnet den Redispatchprozess in Deutschland neu (mehr Verantwortung für VNB und mehr Datenaustausch mit
dem ÜNB). Branchenlösung wird gerade erarbeitet (BDEW und große VNB). Umsetzung bis Oktober 2021.
▪ Das CEP fordert eine markbasierte Beschaffung von Flexibilität.
▪ Eine stark wachsende Anzahl von Erzeugungsanlagen unterliegt in Deutschland einem streng regulierten Redispatch-
Regime. Begründet wird das „regulierte Verfahren“ durch das Risiko des „Gamings“, d.h. eine mutwillige Provokation von
Netzengpässen.
▪ Andere Länder setzen auf marktbasierte Verfahren. Risiken sind in der Praxis nur in abgeschwächter Form sichtbar:
▪ Niederlande: Redispatch wird durch ein marktbasiertes Verfahren beschafft. Dieses Verfahren ist sowohl mit dem Regelenergiemarkt
als auch dem ID-Markt gekoppelt. Eine relevante Erhöhung von Engpässen wurde bislang nicht beobachtet.
▪ Dänemark: Untersuchung zur Engpassbehebung an der dänisch/deutschen Grenze durch Energinet und TenneT zeigt, dass kein
„konsistentes und systematisches Verhalten“ der Flexibilitätsanbieter beobachtet werden konnte.
▪ Großbritannien: Der britische TSO kann Redispatch-Leistungen marktbasiert beschaffen. Die Anbieter unterliegen einer speziellen
regulatorischen Aufsicht. Ofgem konstatiert signifikante Einsparungen durch diesen Ansatz.
▪ Auswirkungen auf kleine Netzbetreiber:
▪ Chance: Flexibilitätsbeschaffung eröffnet neue Chancen für Innovationen (Netzautomatisierung, neue Anreize durch dynamische
Entgelte, etc.).
▪ Risiko: Anforderungen durch aktiveres Engpassmanagement und auch der Datenaustausch zur flexiblen Integration von neuen
Prosumern und Lasten werden mittelfristig steigen.
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 17Agenda
1 Aktuelle Trends und Clean Energy Package
2 Flexibilität und Verteilnetzausbau
3 Flexibilitätsbereitstellung zum Verteilnetzbetrieb
4 Prosumer als neue Marktteilnehmer
5 Zusammenfassung
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 18Aktuell sind über 130.000 PV-Aufdachanlagen mit Batteriespeichersystemen (BSS) in
Deutschland installiert.
Entwicklung Strompreis und PV- Aktuelle Treiber für PV BSS-Investitionen
Einspeisevergütung
▪ PV-Einspeisevergütung vs. Strompreis
50
45 ▪ Systempreise seit 2012:
40 ▪ PV: -33 %
Preis[ct/kWh]
35
▪ BSS: - 50 %
30
25 ▪ Autarkiewunsch und höhere PV-
20 Eigenstromnutzung
15
10
▪ Förderprogramm: Investitionszuschuss für BSS
Einspeise- PV-Eigen-
5
welt verbrauchswelt
0
2008
2009
2013
2014
2017
2018
2010
2011
2012
2015
2016
Zeit [Jahren]
Strompreis Einspeisevergütung
Datenquellen: BDEW, BNetzA, BSW
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 19Das Geschäftsmodelle Eigenverbrauch bedarf einer Anpassung von Netzentgelten und
Netzplanung – auch außerhalb von Deutschland.
Zusammensetzung Zusammenspiel Zusammenspiel PV-Ausbau
Strompreis für Haushalte Eigenverbrauch und NE und Netzkosten
Netz- Netz-
0.30
entgelt kosten
Energie-
Strompreis[€/kWh]
0.25 PV bezogene
BSS Kosten
0.20 Energie-
bezogene
0.15
Kosten
0.10 Strom- Arbeits-
0.05 preis Netz- entgelte
(inkl. bezug
0.00 NE)
Leistungs-
PV- bezogene
Umsatzsteuer Steuern, Abgaben Leistungs-
Zubau Kosten
EEG-Umlage Netzentgelt bezogene
Beschaffung, Vertrieb NE-Ein- Kosten
nahmen
Leistungs-
entgelte
Datenquelle: BDEW
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 20Der Wegfall der festen Vergütung verändert den Business Case für Kleinanlagen.
Sektorkopplung wirkt diesem Trend entgegen und sorgt für zusätzliche NE.
Einfluss der Vergütung der PV-Netz- Einfluss von Speichern und Wärmepumpen auf
einspeisung auf PV-Anlagengröße die PV-Anlagegröße
Neue Geschäftsmodelle für dezentrale Erzeuger Sektorkopplung als Vehikel
Quelle: Fraunhofer IWES/ Appen (2016)
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 21Prosumersysteme brauchen Anreize, um sich netzdienlicher zu verhalten.
▪ Prosumersysteme profitieren davon, dass sie aktuell kaum Netzentgelte zahlen.
▪ Das CEP fordert Netzentgelte, die weniger auf Fixkosten und mehr auf Flexibilität ausgerichtet sind:
▪ NE dürfen Energiespeicherung oder -aggregierung weder bevorteilen noch benachteiligen und auch keine Negativanreize für
Eigenerzeugung, Eigenverbrauch oder die Teilnahme an der Laststeuerung setzen.
▪ NE sollen Fixkosten der ÜNB und VNB widerspiegeln, aber sowohl kurzfristig als auch langfristig angemessene Anreize für ÜNB und
VNB setzen, um die Marktintegration zu fördern und effiziente Investitionen zu unterstützen.
▪ NE für Erzeuger und Endkunden möglich sowie standortbezogene Preissignale
▪ Eine Umstrukturierung der Netzentgelte erlaubt netzdienlichen Einsatz von dezentralen Energiesystemen. Dabei ist es
essentiell, die Wechselwirkungen zwischen Anreiz, Einsatz und auch Auslegung zu analysieren.
▪ Sektorkopplung stellt mittelfristig einen Schlüssel zur Ausnutzung von PV-Dachpotenzial, Flexibilitätsbereitstellung und der
Generierung von auskömmlichen Netzentgelten dar.
▪ Auswirkungen auf kleine Netzbetreiber:
▪ Chance: Sektorkopplung erhöht die Bedeutung des Stromnetzes, neue Netzentgeltsystematik kann eine effiziente Integration von
Prosumern erlauben
▪ Risiko: Komplexität steigt, nur möglich mit höherem Automatisierungsgrad
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 22Agenda
1 Aktuelle Trends und Clean Energy Package
2 Flexibilität und Verteilnetzausbau
3 Flexibilitätsbereitstellung zum Verteilnetzbetrieb
4 Prosumer als neue Marktteilnehmer
5 Zusammenfassung
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 23Zusammenfassung
Die Durchdringung von volatiler Erzeugung und neuen flexiblen Lasten wird
Das Clean Energy Package stimuliert deutlich wachsen in den nächsten Jahren.
1 eine marktbasierte Nutzung von
Netzengpässe gewinnen immer mehr an Bedeutung und neue Verfahren zum
Flexibilitäten. effizienten Management werden erprobt.
Netzdienlicher Einsatz von Flexibilitäten Der Netzbetreiber soll diese Flexibilität diskriminierungsfrei beschaffen oder durch
kann einen Beitrag zum techno- neue Entgelte anreizen. Flexible Assets darf er nur in Ausnahmefällen besitzen.
2
ökonomischen optimierten Der Ordnungsrahmen für Verteilnetzbetreiber muss zur Berücksichtigung solcher
Verteilnetznetzausbau leisten. Flexibilitäten angepasst werden.
Die Neuordnung des Redispatches und Das CEP fordert eine marktbasierte Beschaffung von Flexibilität.
lokale Flexibilitätsmarkte ermöglichen Koordinierungsmechanismen unter VNB und mit dem ÜNB müssen etabliert werden.
3
Verteilnetzbetreibern eine aktive Rolle Kleine VNB sollten diese Entwicklungen beobachten und sich über den BDEW
im Engpassmanagement. informieren/einbringen.
Das CEP fördert dynamischere Entgelte, diese können den netzdienlichen Einsatz von
Prosumer müssen angereizt werden, sich dezentralen Prosumern bewirken.
4
markt- und netzdienlich zu optimieren. Eine erhöhte Sektorkopplung erhöht die Bedeutung des Stromnetzes und bietet neue
Chancen für VNB.
Clean Energy Package und Flexibilität in Verteilnetzen 24Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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