Konzeption innovativer Geschäftsmodelle zur aktiven Netzintegration dezentraler Verbraucher- und Erzeugeranlagen

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Die fortwährende Entwicklung des Elektrizitätssystems bewirkt derzeit unter anderem die Transformation zentral organisierter Versorgungsstrukturen hin zu dezentralen Systemen. Als Folge kommt es vor allem in Verteilernetzen durch die Netzintegration weiterer dezentraler und erneuerbarer Stromerzeuger zu Herausforderungen im Systembetrieb (z.B. durch entstehende Spannungs- oder Kapazitätsprobleme). In diesem Zusammenhang zeigen Ergebnisse aktueller Forschungsprojekte, dass neben konventionellen Netzintegrations- sowie Systembetriebsstrategien auch Alternativen unter Anwendung neuer Kommunikationstechnologien existieren. Diese Alternativen - meist unter dem Begriff „Smart Grids“ subsummiert - ermöglichen einen aktiveren Verteilernetzbetrieb unter Einbindung von Erzeuger- (z.B. durch Blind- und Wirkleistungsmanagement) sowie Verbrauchereinheiten (z.B. durch Lastverschiebungen). Diese Lösungen gehen mit der Definition alternativer Geschäftsmodelle einher, die z.B. Zahlungsflüsse oder vorgesehene Interaktionen im Smart Grid Systembetrieb regeln, wobei die jeweiligen Zielfunktionen der Akteure abgebildet werden.

Das übergeordnete Ziel des Projekts ist daher, die ökonomischen Auswirkungen unterschiedlicher akteurspezifischer Smart Grid Geschäftsmodelle für Erzeuger, Verbraucher, Energievertriebe sowie für Verteilernetzbetreiber zu bewerten. Dazu werden vier österreichische Fallstudien eingehend analysiert, um für jeden Akteur typische Zahlungs- / Einkommensbilanzen ableiten zu können. In diesem Zusammenhang prüfen zwei neu entwickelte Pareto Kriterien die Möglichkeit der diskriminierungsfreien Gestaltung der jeweiligen Geschäftsmodelloptionen. Darüber hinaus leitet das Projekt basierend auf den Fallstudienergebnissen mögliche zukünftige Szenarien der Entwicklung der Kosten- / Nutzenrelationen einzelner Geschäftsmodelle in Österreich und ausgewählten europäischen Ländern ab. Ergänzend dazu werden auch mögliche Netz- sowie Smart Grid- Kostentwicklungen errechnet und eingehend diskutiert, sowie mögliche Bandbreiten der Kostenauswirkungen von Smart Grids Anwendungen (z.B. Smart Metering) abgeleitet.

Ausgewählte Berechnungsergebnisse (bottom-up sowie top-down Analysen) zeigen, dass für Verbraucher (bezogen auf die in Österreich installierten Messpunkte (mp)) ein Nutzen von bis zu 176 €/mp*a (in 2050) entstehen kann, wenn ein Smart Grid und Effizienzszenario unterstellt wird und Verbraucher eigene Stromerzeugungseinheiten installieren. Andererseits können auch Zusatzkosten von bis zu 156 €/mp*a für Stromerzeuger resultieren, wenn energieabhängige Systemnutzungstarife für Erzeuger angewendet werden. Übergeordnet zeigen daher die Szenarien und Berechnungsergebnisse, dass unterschiedliche Geschäftsmodelle eine Vielzahl an Nutzen- und Kostenkombinationen bewirken können. Auf der Nutzenseite können dabei vor allem die untersuchten alternativen Netzintegrations-konzepte (z.B. eine koordinierte Spannungsregelung) einen signifikanten Beitrag zur Reduktion zukünftiger Verteilernetzkosten leisten.

Im Allgemeinen zeigen manche der untersuchten Geschäftsmodelle hohe Vorteile für ausgewählte Akteursegmente, wohingegen andere Akteure dadurch zusätzliche Kosten erfahren können. Die mögliche Gestaltung zukünftiger Energieversorgungssysteme sowie die korrespondierenden Geschäftsmodelle sind daher eingehend auf deren übergeordnete Auswirkung für alle Akteure zu prüfen. Darüber hinaus werden detaillierte technologie- und anwendungspezifische Kosten- / Nutzenanalysen auf disaggregierter Akteurebene (inkl. Gewinn- und Verlustrechnung) empfohlen.

Projektleiter

Dr. Wolfgang Prüggler
Institut für elektrische Anlagen und Energiewirtschaft - Energy Economics Group, TU-Wien

Projekt- und Kooperationspartner

• Dr. Hans Auer, Dipl.-Ing. Carlo Obersteiner, Dipl.-Ing. Rusbeh Rezania
  Institut für elektrische Anlagen und Energiewirtschaft - Energy Economics Group, TU-Wien
• Dipl.-Ing. Helfried Brunner, Dipl.-Ing. Benoit Bletterie
  Österreichisches Forschungs- und Prüfzentrum Arsenal GmbH, Austrian Institute of Technology
• Roland Weyss
  oekostrom Produktions GmbH
• Dipl.-Ing. Josef Bärnthaler
  Energieagentur Obersteiermark