Flexibilitäten für die Energiestrategie 2050

Der Begriff der Flexibilitäten ist noch nicht überall geläufig, jedoch ändert sich dies gerade! Das BFE nennt Flexibilitäten seit einiger Zeit explizit als Teil des «Bundesgesetzes über eine sichere Stromversorgung mit erneuerbaren Energien». Mit Flexibilitäten sind jeweils alle gezielt steuerbaren Lasten, Produktionsanlagen oder Speicher am Stromnetz gemeint und sind somit nichts Neues. Grosse Flexibilitäten nutzt swissgrid zur Erbringung der netzstabilisierenden Systemdienstleistungen. Und über die Rundsteuerung der Netzbetreiber werden seit langer Zeit kleine Flexibilitäten wie Boiler, Waschmaschinen, Wärmepumpen und mehr zugeschaltet oder gesperrt. Neu sind die rechtlichen Grundlagen und der Wert, der kleinen Flexibilitäten, daraus erwächst. Und dieser Wert dürfte in Zukunft noch steigen, so dass es für EVUs und andere Marktteilnehmer mit Zugriff auf Flexibilitäten sehr interessant wird, diese zu erschliessen und zu vermarkten. 

Veränderter rechtlicher Rahmen  

Über die Rundsteuerung hatten die EVU seit langer Zeit Zugriff auf Boiler, Waschmaschinen und andere Lasten von Endkunden und konnten diese einsetzen, um das Netz zu entlasten. Auch heute finden sich noch in zahlreichen Werkvorschriften Paragrafen, welche dem Kunden die Art und Weise vorschreiben, wie Flexibilitäten erschlossen werden sollen und wann sie genutzt werden können. 

Durch die Revision der Stromgesetzgebung per 2019 (Art. 17b StromVG) haben die EVU das bisherige, kostenlose Vorrecht auf Flexibilitäten verloren. Neu muss der Endverbraucher, Erzeuger oder Speicherbetreiber dem Netzbetreiber zustimmen, dass bei ihm ein Steuer- und Regelsystem zum Einsatz gelangen darf. Der Netzbetreiber vereinbart mit dem Eigentümer der Flexibilitäten den Umfang des Systems, dessen Einsatz und die Entschädigung für den Einsatz (Art. 8c StromVV). 

Markt für Flexibilitäten  

Die Motivation für die rechtlichen Veränderungen sind zu grossen Teilen aus der Energiestrategie 2050 (ES2050) hervorgegangen. Zum einen soll zum Erreichen der Energieziele der Eigenverbrauch erhöht werden. Durch die Freigabe der Nutzungsrechte kann jeder Endkunde oder Produzent seine Flexibilitäten für seine eigene Optimierung benutzen. Zum andern steigt die Menge der stochastisch (zeitlich nur manchmal auftretend und nicht präzis vorhersagbar) produzierten Energie aus Photovoltaik (PV) und Wind steigt an. Ein wichtiges Mittel zur gezielten dezentralen Ausbalancierung der Netze sind dezentral nutzbare Flexibilitäten. Es soll explizit einer grösserer und liquiderer Markt dafür geschaffen werden, um das vorhandene Potential optimal nutzbar zu machen. 

Anders formuliert: Es ist politische motivierte Absicht, dass Flexibilitäten vom Eigentümer dem Meistbietenden zur Verfügung gestellt werden können. 

Ein Markt existiert bereits. Swissgrid nutzt zur Erbringung von Systemdienstleistungen (SDL) grosse Flexibilitäten wie Kraftwerke oder grosse Batteriespeicher. Gebündelt können auch kleinere Flexibilitäten am regionalen, nationalen oder gar internationalen Markt teilnehmen. Durch die neuen rechtlichen Möglichkeiten sollen kleine Flexibilitäten zu innovativen Lösungen gebündelt werden, um dort eingesetzt werden zu können, wo es am meisten (monetären) Nutzen erzeugt. Und so erhalten letztlich auf kleine Flexibilitäten einen konkreten Wert. 

Wieso werden Flexibilitäten gerade jetzt wichtig? 

In den Jahren 2010 bis 2020 wurden gemäss BFE neue erneuerbare Energieanlagen mit einer Jahresproduktionskapazität von insgesamt 2’800 GWh (d.h. durchschnittlich jährlich zusätzliche 280GWh) erstellt, was einem Erfüllungsgrad von 93% der ES2050-Ziele entspricht. Um die Ziele der ES2050 vollständig zu erfüllen, muss bis 2035 die Produktionskapazität um weitere 7’200 GWh erhöht werden, pro Jahr also um durchschnittlich 480 GWh. Das ist durchschnittlich mehr als in den bisherigen Spitzenjahren. 

Ohne stabilisierende Massnahmen oder Ausbauten werden die aktuellen Netze an vielen Stellen nicht mehr genügen. Je höher der stochastische Anteil Energie im Netz, desto anspruchsvoller ist es, auf allen Netzebenen das jederzeit benötigte Gleichgewicht zwischen Nachfrage und Produktion elektrischer Energie zu halten. Die Anzahl und die Grössenordnungen der Eingriffe ins Stromnetz auf oberster Ebene nehmen seit einigen Jahren laufend zu. Diskussionen über die Pflicht zu Peak-Shaving auf unteren Ebenen kommen auf. (Brauchen EVUs bald einen Batteriespeicher, welcher Lastspitzen brechen und Blindleistung kompensieren kann?) 

Zusätzliche Belastung der Netze durch Elektromobilität 

In den kommenden Jahren wird zudem eine massive Steigerung von neu zugelassenen Elektromobilen für den Personenverkehr erwartet. Die Netzbelastung, welche von ladenden Elektromobilen ausgeht, wird gemäss Simulationen von xseed.works innerhalb weniger Jahre Grössenordnungen annehmen, die zwingend gezielte Eingriffe ins lokale Verteilnetz nötig machen. Die gezielte und smarte Nutzung von Flexibilitäten im zunehmend anspruchsvollen Umfeld liegt daher auf der Hand. 

Wer kann Flexibilitäten nutzen? 

Mit der Rundsteuerung bewirtschaften EVUs seit vielen Jahrzehnten Flexibilitäten bei Kunden. EVUs befinden sich daher in privilegierter Situation bezüglich Flexibilitäten und es bietet sich an, die bestehenden Kundenbeziehungen und Anlagen optimal zu nutzen. 

Der Zwang bis 2027 mindestens 80% der Kunden mit SmartMeter auszustatten kann als Steilpass für die EVUs angeschaut werden. Es bietet sich die Riesenchance im Rahmen des SmartMeter Rollout, den Zugang zu vorhandenen Flexibilitäten sicherzustellen.  

Auch Immobilienunternehmen und ZEV-Betreiber haben nun einen privilegierten Zugriff auf Flexibilitäten. Nicht zuletzt eignen sich grosse, schaltbare Wärme- und Kälteanlagen bestens als Flexibilität, gerade auch industrielle. 

Nutzungsmöglichkeiten und Werthaltigkeit von Flexibilitäten  

Mit einem zuverlässigen und latenzzeitarmen Zugriff auf erschlossene Flexibilitäten bieten sich für verschiedenste Nutzungen an. Beispielsweise Peak-Shaving, Blindleistungs- 
Kompensation, Bündelung zu Systemdienstleistungen, Optimierung von Verbrauchsprofil und Ausgleichsenergie für Bilanzgruppen, u.a. Nicht zuletzt werden Netzbetreiber aus dem Prozess der Erschliessung ihr Netz und das Verhalten der Kunden noch besser verstehen, was für neue Dienstleistungen oder Netzanpassungen nach dem NOVA-Prinzip (Netz-Optimierung vor Verstärkung vor Ausbau) eingesetzt werden kann. 

Simulationen von xseed.works zeigen für einzelne Anwendungen einen Wert von jährlich über 25 Franken pro erschlossenem Kilowatt Leistung. Durch die Kombination verschiedener Nutzungsmöglichkeiten dürfte dieser Wert noch höher ausfallen. 

Einschätzung von xseed.works 

Flexibilitäten sind gekommen, um zu bleiben und sie werden über die Jahre laufend wichtiger werden. Prüfen Sie, ob und welche Flexibilitäten sie in den kommenden Monaten und Jahren erschliessen können und sichern sie sich das Recht auf deren Nutzung. Anbieter wie Google oder Amazon drängen über SmartHome Lösungen auch ins Gebäudeinnere und werden ihre Hand auf Flexibilitäten legen. Es könnte also sein, dass benötigte Flexibilitäten durch den Verteilnetzbetreiber von einem der obgenannten zurückgekauft werden muss. Gerade im Rahmen des SmartMetering Rollouts oder bei der Einrichtung von ZEVs bieten sich ausgezeichnete Erschliessungsmöglichkeiten. Überlegen Sie sich, was Sie Ihren Kunden für das Recht auf geeignete Flexibilitäten offerieren können. Beispielsweise einen speziellen für den Kunden vorteilhafteren Tarif oder gewünschte Dienstleistungen. 

Möchten Sie mehr dazu erfahren? Oder können wir Sie bei der Erschliessung und Nutzung von Flexibilitäten unterstützen? Kontaktieren Sie uns. Wir freuen uns über Ihren Anruf oder Ihre E-Mail. 

Andreas Jossi 

Chief Empowerment Officer 

andreas.jossi@xseed.works 

www.xseed.works 

Mobile +41 79 206 17 62 

Das Bundesamt für Energie (BFE) hat 2018 im Rahmen der Revision StromVG Flexibilitäten wie folgt beschrieben: 

Mit Flexibilität, das heisst mit der gezielten zeitlichen Beeinflussung von Verbrauch und Erzeugung, kann der Betrieb der Verteilnetze optimiert werden. Das trägt zur Versorgungssicherheit bei und kann ebenfalls teure Netzausbauten vermeiden. Neu wird gesetzlich festgeschrieben, dass alle Endkunden, Produzenten und Speicherbetreiber Inhaber ihrer Flexibilität sind. Sie können somit grundsätzlich frei entscheiden, wie sie ihre Flexibilität nutzen wollen. Das unterstützt neue Geschäftsmodelle und die Digitalisierung. Will der Verteilnetzvertreiber die Flexibilität nutzen, muss er die Inhaber entsprechend entschädigen. Kleine Flexibilitätsanbieter, zum Beispiel Haushalte, können ihre Flexibilität auch über Aggregatoren oder andere Dritte vermarkten. 

Der Verband des Schweizer Elektrizitätsunternehmen (VSE) umschreibt Flexibilitäten in den ‘Energiewelten 2020’ auf folgende Weise: 

Flexibilitäten (Lastverschiebung): Die gezielte Nutzung von Flexibilität ist ein Erfolgsfaktor für die Umsetzung der Energiestrategie 2050. Nur mit der Nutzung des Flexibilitätspotenzials bei allen Netznutzern lassen sich der Umbau zu einer verstärkt dezentralen Versorgung sowie die Integration der erneuerbaren Energien effizient umsetzen (VSE, 2019a). Es braucht marktdienliche, netzdienliche sowie systemdienliche Flexibilität. Durch den steigenden Anteil der erneuerbaren Energien, insbesondere PV, ist mit zeitweise hohen oder tiefen Einspeisungen zu rechnen. Auf den Strommärkten ist in Abhängigkeit vom Wetter vermehrt von Überschüssen einerseits und Knappheitssituationen anderseits auszugehen. Der Bedarf an marktdienlicher Flexibilität steigt. In den Verteilnetzen ist vermehrt mit Engpässen zu rechnen. Zu deren Bewältigung müssen Netzbetreiber auf Netzoptimierung, Netzverstärkung und Bau neuer Leitungen setzen. Alternativ können sie aber auch die Flexibilität der Verbraucher, Produzenten und Speicher einsetzen, um Engpässe zeitnah und kostengünstiger zu beheben (NFP, 2020a). Auf der Verbraucherseite stellen Elektroautos, Wärmepumpen und PV-Anlagen (Peak Shaving) in Kombination mit Batterien zukünftig ein relevantes Flexibilitätspotenzial dar. Damit dieses genutzt werden kann, braucht es, neben den technischen Voraussetzungen, den Abbau regulatorischer Hürden (zum Beispiel Opt-Out-Lösung) sowie neue Tarifmodelle (VSE, 2019a)