Warum brauchen wir Flexibilität? Das Wachstum der dezentralen Stromerzeugung stört den traditionellen Ansatz zur Planung von Verteilungsnetzen. Es geht nicht mehr darum, für Spitzenlasten zu bauen. Stattdessen haben lokale Netze Schwierigkeiten, Zeiten zu bewältigen, in denen die Erzeugung ihre Hosting-Kapazität übersteigt.
Jon Ferris ist Head of Flexibility and Storage bei LCP Delta und Daniele Andreoli ist Head of Flexibility Solutions bei Enel X Global Retail.
Hinzu kommt die Elektrifizierung von Wärme und Verkehr, die bestehende Nachfragemuster verändert und Prognosen erschwert. Es bietet jedoch auch die Möglichkeit, auf Preissignale zu reagieren und die Nachfrage zu steuern.
Traditionell wurden Systembetreiber durch Vorschriften dazu animiert, Kapitalinvestitionen in das Netz zu priorisieren, aber die Fortsetzung dieses Ansatzes würde eine Verdoppelung der Größe des Netzes zu enormen Kosten für die Verbraucher und in einem Tempo erfordern, das zu langsam ist, um mit der Nachfrage Schritt zu halten.
Dies führt zu wachsender Frustration bei Entwicklern, die mit Überlastungen und Verzögerungen beim Anschluss neuer Wohnungen, Industrien, Erzeugung und Speicherung konfrontiert sind.
Wenn diese Probleme nicht angegangen werden, könnte die nächste Energiekrise lokal sein, da Verbraucher keine Wärmepumpen installieren oder Elektrofahrzeuge aufladen können und Entwicklern verboten wird, neue Erzeugungs- oder Speicheranlagen anzuschließen, während bestehende erneuerbare Energien dafür bezahlt werden, eingeschränkt zu werden.
Wie viel Fortschritt wurde erzielt?
Die Umsetzung des Clean Energy Package und der European Balancing Guidelines war enttäuschend langsam und in den Mitgliedsstaaten uneinheitlich. Dennoch bewegen sich die Übertragungsnetzbetreiber in Richtung einer Standardisierung von Systemdiensten, die den Zugang zu Speichern und die nachfrageseitige Flexibilität erweitern sollen. Der aggregierte Zugang zu Märkten erschließt den Wert von Zusatzdiensten für die Nachfrageseite.
Auf Wohnebene beschleunigt das Aufkommen dynamischer Tarife und Leistungsabgaben das Wachstum von Home Energy Management (HEM)-Lösungen zur Optimierung des Eigenverbrauchs von Dachsolaranlagen in einzelnen Gebäuden.
Netzentgelte bieten jedoch keinen Anreiz für einzelne Verbraucher, sich so zu verhalten, dass die Kosten für alle Verbraucher gesenkt werden. Marktbasierte Lösungen auf der Distributionsebene wurden bisher nur in geringem Umfang durch Versuche und Piloten implementiert.
Der 2022 Flexibility Market Monitor von LCP Delta und smartEn hat die Nord-Süd-Kluft bei den Ansätzen in ganz Europa hervorgehoben. In Südeuropa sind Energiegemeinschaften weiter verbreitet und bieten mehr Möglichkeiten, überschüssige Solarenergie zu teilen. In Nordeuropa ist die Deckung des Heizwärmebedarfs im Winter die größere Herausforderung, und Märkte für die Beschaffung von Flexibilität bieten dem Verteilernetzbetreiber mehr Kontrolle.
Ungeachtet des Ansatzes war der Fortschritt langsam und der Wert gering, was die Entwicklung skalierbarer Geschäftsmodelle behindert, um die wachsende Kapazität und Fähigkeit lokaler Flexibilität zu nutzen.
Wie werden Kunden eingebunden?
Wir wissen, dass viele Kunden ihr Konsumverhalten flexibler anpassen können. Enel X Global Retail hat weltweit über 8 GW solcher Flexibilität gefunden. Es ist jedoch schwierig, Kunden von einer Teilnahme zu überzeugen, da sie in der Regel risikoscheu sind und sicher sein müssen, dass sich die Teilnahme lohnt.
Während dynamische Tarife und Leistungsgebühren helfen können, glauben wir, dass mehr Kundenbindung durch die explizite Teilnahme an Märkten gefördert werden kann, wo sie für ihre Flexibilität belohnt werden.
Enel X Global Retail und andere Aggregatoren arbeiten mit Kunden zusammen, um den Wert ihrer Flexibilität zu maximieren. Derzeit umfasst dies häufig die Bereitstellung von Dienstleistungen für Übertragungsnetzbetreiber in Kombination mit Großhandelsmärkten und Ressourcenangemessenheitsmechanismen. In unserer Vision der Zukunft sollte ein zunehmender Anteil des Wertes aus der Lösung lokaler Probleme resultieren, da die Vertriebsnetze immer eingeschränkter werden.
Was sind die neuen Vorschläge?
Die vorgeschlagenen Änderungen des Strommarktdesigns zielen darauf ab, einige der Herausforderungen für die nachfrageseitige Flexibilität anzugehen, aber die Verteilungslücke läuft Gefahr, übersehen zu werden.
Sowohl die Übertragungs- als auch die Verteilernetzbetreiber sind verpflichtet, ihren Bedarf an Stromnetzflexibilität zu bewerten und das Potenzial von Demand-Side-Response und Speicherung zur Deckung dieses Bedarfs zu berücksichtigen, und die Mitgliedstaaten werden ein Ziel definieren, das sich in der nationalen Energie- und Klimapolitik widerspiegeln soll Pläne.
Netze müssen sowohl Investitions- als auch Betriebsausgaben berücksichtigen, um angemessene Anreize für die Nutzung von Flexibilitätsdiensten zu schaffen und die Bedarfssteuerung zu erleichtern, aber dies bleibt hinter den Anforderungen der fortschrittlichsten Märkte für lokale Flexibilität zurück. Und das vorgeschlagene Peak-Shaving-Produkt für Demand-Side-Response ist nach wie vor ausschließlich auf die Bedürfnisse der Übertragungsnetzbetreiber ausgerichtet.
Das Recht auf getrennte Verträge für flexible Anlagen wie Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge in Verbindung mit einem näher an der Lieferung liegenden Markthandel wird die Möglichkeit für Demand-Response erhöhen, vollständig an allen Märkten teilzunehmen. Aber eine schlecht implementierte gemeinsame Nutzung erneuerbarer Energien innerhalb einer Gebotszone kann das Problem lokaler Engpässe verschlimmern, wenn ein Konflikt mit der Notwendigkeit eines lokalen Ausgleichs besteht.
Um von der lokalen Optimierung zu profitieren, ist es entscheidend, dass Flexibilitätsprodukte auf lokaler und Systemebene so konzipiert sind, dass sie koexistieren. Wenn einer von ihnen die ausschließliche Kontrolle über die beteiligten Vermögenswerte erfordert, werden beide teurer.
Wie verhindern wir die nächste Krise?
Während die vorgeschlagenen Reformen des Strommarktdesigns ein Schritt in die richtige Richtung sind, sind weitere Schritte erforderlich, um die Vorteile der lokalen Flexibilität voll auszuschöpfen.
Wir brauchen Flexibilitätslösungen, um variable erneuerbare Energien und kohlenstoffarme Nachfrageanlagen so zu integrieren, dass sie der Verbrauchernachfrage entsprechen und zur Lösung von Engpassproblemen beitragen. Dies könnte ehrgeizigere Maßnahmen zur gemeinsamen Nutzung von Energie, Energiegemeinschaften und lokalen Optimierungsprogrammen umfassen. Dies würde es auch dezentralen Anlagen ermöglichen, ihren Teil dazu beizutragen, Gas als dominierende Flexibilitätsquelle zu ersetzen.
Der Ausgleich auf lokaler Ebene wird den Bedarf an Investitionen in Netze und Erzeugung verringern und kann den Umfang der teuren Neuausrichtung durch die Netzbetreiber reduzieren. Dies wird die CO2-Emissionen aus dem Energiesektor reduzieren, eine effizientere Nutzung von Vermögenswerten gewährleisten und die Kosten für die Verbraucher senken.
Die Priorisierung von Flexibilität wird die Notwendigkeit von Netzinvestitionen nicht beseitigen. Um der Herausforderung des Klimawandels zu begegnen, brauchen wir beides, und wir müssen diese Ansätze ausbalancieren und sie dort konzentrieren, wo sie die größten Auswirkungen haben.
Der kommende smartEn Smart Energy Summit am 19. April 2023 bietet eine Plattform für Debatten über Finanzierung, Innovation und Monetarisierung lokaler Flexibilität.