Langfristige Wertscho pfungspotentiale von neuen Gescha ftsmodellen fu r EVU-Hightech Zentrum Aargau
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Langfristige Wertschöpfungspotentiale von neuen Geschäftsmodellen für EVU – Vorstellung der Simulationsplattform TREES (Transformation Management regionaler Energiesysteme) Dr. Silvia Ulli-Beer, Dr. Merla Kubli, Dr. Matthias Speich ZHAW – Institut für Nachhaltige Entwicklung, Forschungsschwerpunkt Nachhaltige Energiesysteme 29. August 2019, Praxiszirkel des Hightech Zentrums Aargau, Brugg Intelligente Energiesysteme – Angebote und Chancen für Kooperation
Forschungsgruppe – Kompetenzen: Ökonomie, Umweltwissenschaften, Ingenieurwissenschaften, Systemdynamik, Sozialwissenschaften, Marketing – Unterstützt durch das SCCER-CREST (Competence Center for Research in Energy, Society and Transition) der INNOSuisse
Ausgangslage
WWB: Weiter wie bisher
POM: Politische Massnahmen
NEP: Neue Energiepolitik
2050 Keine KKW
2018 Kaum NEE
4
Quelle: www.vas.ch eigene DarstellungAusgangslage
Energieversorger investieren in Neue Investoren für dezentrale
zentrale Anlagen und das Strommetz Versorgungskonzepte
Stromangebot:
58‘246 GWh
• 53% Wasserkraft
• 21% Nuklear
• 5% Solar u.a.
(Ziel: 18% 2035)
5Transformation regionaler
Energiesysteme (TREES)
Dezentralisierungs-
mechanismen Prosumer-Konzepte
Generalisierbare
Entwicklungen im Wirkung von
Energiesystem Massnahmen
(Elektrizität. ...) und Tarifen
Volatilität / Flexibilitäten
Geschäftsmodell-Design und
Nachfrageentwicklung:
Szenarienanalysen
(langfristige Wertschöpfung)
TREES: Transition Management of Regional Energy SystemsHerausforderungen und Gelegenheiten
„Todesspirale“ für die Netzbetreiber „Erfolgsspirale“ für Eigenverbrauchs-
und Energieversorger konzepte und dezentrale Energien
Wie schätzen Sie diese Entwicklung ein?
Umfrage DirectPoll : Link zur Umfrage
7Wir untersuchen die Verbreitung von
Prosumer-Lösungen…
... mit System
Dynamics Simulation
11 Source: Kubli & Ulli-Beer (2016) and Kubli (2018)Steigender Eigenverbrauch – höhere
Netztarife – noch mehr Solar Prosumers!
Netztarifdesign
vs.
12Empirisch basiere Modellierung der
Kundenentschiedungen
perceived utility per
decision option • 2 Typen von Investoren: green
(31%) and economic investors
effect of cost of capital (69%) (Ebers & Wüstenhagen, 2015)
peer effect
• Grundanteil an Investoren: 57%
(Balcome, 2014)
• Investitionsvolumen (Ebers &
perceived utility by Wüstenhagen, 2015)
motivational effect from green investors
self consumption • Amortisationszeit (Ebers &
perceived utility by Wüstenhagen, 2015)
economic investors
tolerance payback
period green investors • Motivationseffekte durch
Eigenverbrauch (Korcaj et al., 2015)
perceived tolerance for payback period
payback period
13Simulationsresultate:
Beispiel Romande Energie
Installierte Kapazität PV in MW Installierte Kapazität Batterien MWh
350
100
300 In 2035: 90 In 2035:
308.2 MW PV 80 95.2 MWh Batterien
Battery capacity in MWh
250
PV capacity in MW
37‘032 PV Anlagen 70
13‘324 Batterien
200 60
50
150
40
100 30
20
50
10
0 0
2009 2014 2019 2024 2029 2034 2009 2014 2019 2024 2029 2034
installed capacity PV [SFH] installed capacity PV [MFH] installed capacity PV [CC] installed battery capacity [SFH] installed battery capacity [MFH]
installed battery capacity [CC]
In 2035:
Konsumenten mit PV: 28.9%
PV Anteil im Strommix: 19.3%
Eingespiesener PV Strom im Netz: 156 GWh/year (7.9% des Gesamtverbrauchs)
Anstieg des Netztarifs aufgrund von Eigenverbrauch: 10.5% (im Vergleich zu 2009)
14Regionale Unterschiede
15Gelegenheiten für neue
Geschäftsmodelle für EVU entstehen…
Zusammenschluss
zum Eigenverbrauch
(ZEV)
Batterieschwarm
Quartierbatterie
Multi-Energie
Flexibilität
Peak Shaving für
Industriekunden
16Beispiel Batterieschwarm:
Fokus der Forschung
➢ Was sind geeignete Geschäftsmodelle für eine Batterieschwarm,
die erlauben Kunden zu gewinnen?
➢ Was ist die langfristige
Wertschöpfung von einem
Batterieschwarm?
▪ «Too small to join» Hürde
überwinden
▪ Kannibalisierungseffekt
vermeiden
17
mp = marginal price for flexibilityBeispiel Batterieschwarm:
Methodisches Vorgehen
1. TREES-Referenzsimulation für das Versorgungsgebiet
von Romande Energie: Simulation der Verbreitung von
PV und Batterie-Anlagen, basierend auf dem TREES-
Basis Modell (Kubli & Ulli-Beer, 2016; Kubli, 2018)
2. Modellentwicklung für das Geschäftsmodell des
Batterieschwarms: 5 Einkommenströme und
verschiedene Varianten für die Angebotsgestaltung
3. Integration von empirischen Daten für
Kundenpräferenzen zur Modellierung der
Kundenentscheidung (Kubli, Loock & Wüstenhagen
(2018))
4. Simulationsanalyse von Geschäftsstrategien
Alle Schritte wurden in enger
Zusammenarbeit mit dem SmartLab Team
von Romande Energie durchgeführt.
18Beispiel Batterieschwarm:
Erkenntnisse
Financial balance battery swarm
Der Batterieschwarm ist ein rentables und 6
robustes Geschäftsmodell, das 5
4
Kundenzulauf findet, wenn… Too-small-
Mio. CHF
3 to-join effect
2
• Der Profit rückverteilt wird zu den 1
Teilnehmer des Batterieschwarms, 0
-1 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034
• … lokale und regionale Balance battery swarm : Only BPM
Einkommenströme kombiniert Balance battery swarm: All revenue streams
werden, um das «too-small-to join» Flexibility compensation for participants
Problem zu überwinden, 250
CHF/kWh Battery capacity/year
200
• … nur zusätzliche Teilnehmer Cannibalization
150 effect (internal)
integriert werden so lange
100
zusätzliches Einkommen realierbar ist,
50
um den «cannibalization effect» zu 0
vermeiden. -50
2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034
Flexibility premium: Only BPM
Flexibility premium: All revenue streams
Only BPM = Only revenues from Balancing Power Markets
19Wollen Sie Ihre eigenen Szenarien und
Strategien testen? Cockpit!
20Fragen?
Haben Sie Fragen, Rückmeldungen oder Kommentare?
Gerne hören wir Ihr Feedback!
21Zusammenarbeits-
möglichkeiten
www.vas.ch 22TREES: Unterstützungsangebot
23Arbeitspakete und Produkte
Arbeitspaket Produkt Inhalt
• Lokale Rahmenbedingungen,
Datenaufbereitung
Grundmodell fürs Versorgungsgebiet
WP Basis • Entwicklung Residuallast &
mit Verbreitungsszenarien von
Referenzsimulation Netznutzungstarif
Prosumerkonzepten (EFH, MFH,
2010-2035* • Anteil Solarstrom im Strommix
Gewerbe)
• Nutzung des PV Potentials
* Basis für alle weiteren WPs. • Verbreitung Batteriespeicher
Wertschöpfungsszenarien für
Geschäftsmodell-Analysen mit • Vermietungsmodell
WP Grossbatterie
Grossbatterie • Regelenergiemarkt & Ausgleichsenergie
• Verteilnetz Peak Shaving
Wertschöpfungsszenarien mit Varianten
Geschäftsmodell-Analysen
WP Batterie-Schwarm bei Einkommensströmen, Angebotspaket,
Batterieschwarm
Wertversprechen
Wertschöpfungsszenarien mit
Geschäftsmodell-Analysen Aggregationsvariationen
WP Multi-Flex-Modell
Multi-Energie-Flexibilität • Wärmepumpen, elektr. Heizungen und
Boiler, E-Autos
• Modellierung und Simulation Ihres
WP Eigene Geschäftsmodell-Analysen
Geschäftsmodells und spezifischer
Geschäftsmodell-Ideen für Ihren Lösungsansatz
Wertschöpfungsszenarien.
24Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Wir freuen uns über Ihr Interesse an einer Zusammenarbeit!
Kontakt
Dr. Silvia Ulli-Beer
Silvia.Ulli-Beer@zhaw.ch
079 818 82 05
Dr. Merla Kubli
Merla.Kubli@zhaw.ch
058 934 72 59
Dr. Matthias Speich
Matthias.Speich@zhaw.ch
058 934 77 14
Institut für Nachhaltige Entwicklung
der ZHAW,
Technoparkstrasse 2
8401 WinterthurStromanbieter Aargau
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