Zukünftige Anforderungen an Messsysteme · 1 Profil • Gegründet April 2008 • Split-off des...

Zukünftige Anforderungen an Messsysteme

252. PTB-Seminar „Kommunikative Zähler“

28./29.10.2009, Berlin

© EnCT GmbH, Freiburg

Dipl.-Ing. Dietmar Adam, MBA

EnCT GmbH, Freiburg

[email protected]

www.enct.deQuelle: EnCT

1

Profil

• Gegründet April 2008

• Split-off des Fraunhofer-Institut für solare

Energiesysteme ISE, Freiburg

• Sitz im Solar Info Center, Freiburg

• 25 Mitarbeiter

• Interdisziplinäres Team www.enct.de

310932 - Dietmar Adam – Zukünftige Anforderungen an Messsysteme – 28./29. Oktober 2009, 252. PTB-Seminar „Kommunikative Zähler“ , Berlin


(Ingenieurs-, Wirtschafts-, Sozial- und

Kommunikationswissenschaften)

• Geschäftsführender Gesellschafter: Dr. Harald Schäffler

www.enct.de

[email protected]

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Leistungsportfolio

Kunden-segmentierung

REFLECT

Feedback-DesignBefragungen

Smart-Metering-

Produkte

Kunden-

bindung

Marketing-

kommunikation



Produktdesign

Feldversuch/ Rollout

Wirkungsforschung

Kunden-

Akquisition

RESPONSE

Tarif-Design

Lastganganalysen

Feedback-Nutzung

Kunden-

Kommunikation

Marktstudien Technologie- und

Prozessberatung

3

Projektauswahl

• EWE-Box (EWE)

• eTelligence (BMWi, eEnergy)

• Smart Watts (BMWI, eEnergy)

• eMotivation (Klima- und Energiefonds, Österreich; Programm „Neue Energien 2020“)

• Gutachten SwissMetering (BfE, Schweiz)



• Gutachten SwissMetering (BfE, Schweiz)

• Gutachten „Roll-Out“ und „Variable Tarife“ (BNetzA)

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Agenda

1. Rechtliche Rahmenbedingungen

2. Tarifmodelle



3. Tarifdesign

4. Zusammenfassung

5

Rechtliche Rahmenbedingungen

§ 40 Abs. 3 EnWG:

„(3) Energieversorgungsunternehmen haben, soweit technisch machbar

und wirtschaftlich zumutbar, spätestens bis zum 30. Dezember 2010 für

Letztverbraucher von Elektrizität einen Tarif anzubieten, der einen Anreiz

zu Energieeinsparung oder Steuerung des Energieverbrauchs setzt. Tarife

im Sinne von Satz 1 sind insbesondere lastvariable oder tageszeitabhängige



im Sinne von Satz 1 sind insbesondere lastvariable oder tageszeitabhängige

Tarife.“

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Intelligentes Messsystem - Drittes Energiebinnenmarkt-Paket

der EU-Kommission (Interpretative Notes)

Vorgaben/

MerkmaleInhalt Interpretation

Gerät

• Elektronisches Gerät• Messung der verbrauchten Energie• Hinzufügen von mehr Information als ein

konventioneller Zähler• Datenübertragung mit elektronischer

Kommunikation

• Messsystem ohne manuelle Ablesung

• kein Ferrariszähler, da ohne elektronische Komponenten



Kommunikation• Unterstützung bidirektionaler Kommunikation

zwischen Verbraucher und Lieferant/Betreiber

• Fernauslesung durch MSB• Die Rück-Kommunikation kann

mittels separatem Kommunikationsmedium erfolgen

Zusätzliches

• Befördern von Diensten, die Energieeffizienz ermöglichen

• Vereinfachung der Lieferantenwechselprozesse• Mindestens monatliche Verbrauchsinformation

• Kundenschnittstelle erforderlich• Feedbacksysteme erforderlich

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Hemmnisse

• Bilanzierung erfolgt Stand heute auf Basis von Standardlastprofilen,

anhand des synthetischen oder analytischen Verfahrens

• Mehr-Minder-Mengen-Abrechnung und Netzentgeltabrechnung

erfolgt auf Basis SLP

• Aktuelle Zähler nur mit 2 Tarifregister mit statischen Tarifschaltzeiten;

Ansteuerung erfolgt i.d.R. über Rundsteueranlage des VNB



Ansteuerung erfolgt i.d.R. über Rundsteueranlage des VNB

• Spezifische Prozesskosten für zentrale Tarifierung von HH, gemäß

SELMA-Ergebnissen

Folgen:

• Keine Beschaffungsvorteile für Lieferanten

• Nur ein Zweitarifprodukt mit geringer Preisspreizung in Vermarktung

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Voraussetzungen für den Erfolg dynamischer, variabler Tarife

• Verfügbarkeit von Intelligenten Messsystemen

mit Erfassung des Zählerstandsgangs des

Endkunden oder zumindest mehr als 2 TR

• Bilanzierung und Abrechnung erfolgt auf Basis

gemessener Zählerstandsgänge



• Beschaffung erfolgt auf Basis prognostizierter

Zählerstandsgänge

9

Agenda


2. Tarifmodelle

3. Tarifdesign



3. Tarifdesign

4. Zusammenfassung

10

Ausgewählte Tarifmodelle nach EnWG §40

Tarifmodell

Name variable Tarifbestandteile Bemerkungen

Ze

itv

ari

ab

le T

ari

fe

Zeitvariabler Tarif

(Time of Use, ToU)

Arbeitszeit in Preisstufen nach Tageszeit, Wochentag, Saison

zeitvariabler Tarif mit

EventsArbeitspreis in Preisstufen nach Tageszeit, Wochentag, Saison

Eventpreis kann sowohl höher wie niedriger wie



Ze

itv

ari

ab

le T

ari

fe

Events

(Critical Peak Pricing,

CPP)

Tageszeit, Wochentag, Saison plus Eventtagen

höher wie niedriger wie regulärer Preis sein

Dynamischer Tarif

(Real Time Pricing, RTP)tagesaktuelle Preisstufen

Preisstufen und Gültigkeit werden Tag vorab bekannt gegeben

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Zeitvariabler Tarif (Time of Use)

Merkmale

Bisher:

• Feste Zeitzonen

• Fest Preisstufen

Neu:

• Variabel Zeitzonen

Preis[ct/kWh]

70

60

50

40

30

Last[W]

1.400

1.200

1.000

800

600



• Variabel Zeitzonen

• Variable Preisstufen

nach Tageszeit,

Wochentag, Saison,

Eventtagen

30

20

10

00 6 12 18 24

Zeit[h]

600

400

200

0©© EnCT GmbHEnCT GmbH

Stufe 2

Stufe 1 Stufe 1

12

Zeitvariabler Tarif mit Events (CPP)

Preis[ct/kWh]

70

60

50

40

30 Ev

en

t 1

Merkmale

• Die Preisstufen gelten für

die definierten Zeiträume,

mit Ausnahme von Event-

zeiträumen.

• Events können sowohl eine

Erhöhung (Event 1) als auch



Stufe 1 Stufe 1

0 6 12 18 24

Stufe 2

©© EnCT GmbHEnCT GmbH

30

20

10

0

Zeit[h]

eine Reduzierung (Event 2)

des geltenden Tarifs

bedeuten.

• Die Bekanntgabe der

dynamischen Events erfolgt

mit einer bestimmten Frist.

Event2

13

Dynamischer Tarif (RTP)

Preis[ct/kWh]

70

60

50

40

30

Merkmale

• Die drei bis 24 Preisstufen

gelten für dynamische

Zeiträume.

• Die Dauer und Höhe der

Preisstufe steht in

Abhängigkeit externer



0 6 12 18 24


30

20

10

0

Zeit[h]

Größen (bspw. EEX-

Spotmarktpreise).

• Die externen Größen

werden von einem

neutralen

Marktteilnehmern

festgelegt.

3 - 24 Stufen

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Ausgewählte Tarifmodelle nach EnWG §40

Tarifmodell

Name variable Tarifbestandteile Bemerkungen

va

ria

be

l

Lastbegrenzter Tarif

Arbeitspreis in Abhängigkeit derMaximallast

bei Überschreitung kurzfr. Versorgungsabbruch

Lastvariabler TarifArbeitspreis mit 2 alternativen Preisstufen

Arbeitspreis 1 gilt bis zu definierten Last (1/4-Std.), sonst Arbeitspreis 2

Verbrauchsvariabler Arbeitspreis mit 2 bis 3 Arbeitspreis 1 gilt bis zu definierten



Last

-/ v

erb

rau

chs-

va

ria

be

l

Verbrauchsvariabler

Monatstarif

Arbeitspreis mit 2 bis 3 additiven Preisstufen pro Monat

Arbeitspreis 1 gilt bis zu definierten Monatsverbrauch, für den weiteren Verbrauch gilt Arbeitspreis 2

Verbrauchsvariabler

Jahrestarif

Arbeitspreis mit 2 bis 3 alternativen Preisstufen

Arbeitspreis gilt für definierten Jahresverbrauch

Direkte Laststeuerung

(Direct Load Control,

DLC)

Arbeitspreis als Funktion des Lastmanagement

Ein Dritter (Netz, Lieferant, DL) greift eventbasiert unmittelbar in die Betriebsführung einzelner Lasten ein; Ausprägungen: Abschalten, Einschalten, Fernparametrieren

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Lastvariabler Tarif

Merkmale

• Der Arbeitspreis ist

eine Funktion der

Arbeit pro Zeitintervall

(Durchschnittliche

Leistung z.B. ¼ h)

• Der Preis der

Preis[ct/kWh]

70

60

50

40

30

Last[W]

1.400

1.200

1.000

800

600

Lastschwelle (800 W)



Preisstufe gilt jeweils

für den gesamten

Verbrauch in diesem

Zeitraum

• 2 Preisstufen

30

20

10

00 6 12 18 24

Zeit[h]

600

400

200

0©© EnCT GmbHEnCT GmbH

Stufe 2Stufe 1

Stufe 2

Stufe 1Stufe 1

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Verbrauchsvariabler Monatstarif

Preis[ct/kWh]

Verbrauch[kWh]

70

60

50

40

30

350

300

250

200

150

Verbrauchsschwelle (200 kWh)

Merkmale

• Variation des Arbeitspreises

in diskreten Preisstufen.

• Gültigkeit des

Arbeitspreises für einen

bestimmten Zeitraum bis zu

einem bestimmten



Stufe 1

0 15 30

Stufe 2

30

20

10

0

150

100

50

0

Zeit[Tage]

Stufe 3

Verbrauchsschwelle (120 kWh)


Verbrauchsschwellwert.

• Oberhalb des Schwellwerts

gilt die nächste Preisstufe.

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Zielkategorien von variablen Tarifen

Ziel Funktion der Preisvariation

Energie-

einsparung

indirekt

Anreiz für Energieeinsparung

Lastgang-

modifikation

indirekt

Anreiz für Lastgangänderung=> Tarifmodell in Konkurrenz zu anderen Strategien



=> Tarifmodell in Konkurrenz zu anderen Strategien

Markt-

beteiligung

direkt

Weitergabe von Beschaffungsrisiken

Individua-

lisierung

indirekt

Individuell empfundener Kundenvorteil => Tarifmodell in Konkurrenz zu anderen Strategien

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Nutzen zeitvariabler Tarifmodelle

Tarifmodell Effekte

NameEnergie-

einsparungLaststeuerung

Markt-

beteiligungNutzen

Zeit

vari

able

Tar

ife

Zeitvariabler Tarif (Time of Use, ToU)

0 • Lastverlagerung +

• Ökonomische Optimierung des Kraftwerkparks und der Netzinfrastruktur

• Optimierung der Beschaffung

zeitvariabler Tarif



Zeit

vari

able

Tar

ife

zeitvariabler Tarif mit Events

(Critical Peak Pricing, CPP)

+• Lastverlagerung

• Lastabsenkung++

• Reaktion auf außergewöhnliche Markt- und Netzereignisse

Dynamischer Tarif

(Real Time Pricing, RTP)

0

• Lastverlagerung

• Spezifische Lastführung

• Lastanhebung

• Lastabsenkung

+++

• Integration fluktuierender Erzeugung,

• Netzschutz

• kurzfristige Marktbeteiligung

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Nutzen last- / verbrauchsvariabler Tarifmodelle

Tarifmodell Effekte

NameEnergie-

einsparungLaststeuerung

Markt-

beteiligungNutzen

vari

able

Tar

ife

Lastbegrenzter Tarif +• Spitzenlast-

kappung+

• Energieeinsparung (EU-Ziel)

• Ökonomische Optimierung des Kraftwerkparks und der Netzinfrastruktur

Lastvariabler Tarif +• Lastver-

lagerung+

• Energieeinsparung (EU-Ziel)

• Ökonomische Optimierung des Kraftwerkparks und der



Last

-/ v

erb

rau

chs-

vari

able

Tar

ife

Lastvariabler Tarif +lagerung

+des Kraftwerkparks und der Netzinfrastruktur

VerbrauchsvariablerMonatstarif

++• Lastab-

senkung+ • Energieeinsparung (EU-Ziel)

Verbrauchsvariabler Jahrestarif

-• Lastab-

senkung+ • Energieeinsparung (EU-Ziel)

Direkte Laststeuerung

+• Spitzen-

lastkappung++

• Integration fluktuierender Erzeugung, Netzschutz, kurzfristige Marktbeteiligung

20

Möglichkeiten der Lastgangmodifikation



21

Energieeffizienz – die Wirkung von Tarifen



Quelle VaasaETT

TOU - Time-of-Use - Zeitvariable Tarife

CPP - Critical-Peak-Pricing - Kritische Spitzenlastpreise

Mittelwert, Min-, Max-

22

Kosten und Erlöse von Intelligenten Messsystemen in der EU

bei hohe und niedriger Annahmequote



Quelle The Brattle Group

23

Agenda


2. Tarifmodelle



3. Tarifdesign

4. Zusammenfassung

24

Herausforderungen beim Tarifdesign

1. Wirkung: Ziele erreichen (Lastverlagerung,

Spitzenlastkappung, Energieeinsparung) mit der

passenden Kundengruppe

2. Effizienz: Teilung der monetären Effekte, mit

Einsparung für Endkunden und positivem



Deckungsbeitrag für Lieferanten

3. Attraktivität: Bereitschaft der Endkunden zu

wechseln (i.d.R vom Allgemeinen Tarif);

„Kostenneutralität“

4. Integration: Einbettung in die bestehenden Mess-,

Kommunikations- und Abrechnungssysteme

25

Der EnCT Tarif-Designer

1. Vollständig Web-basiert

2. Definition einzelner Nutzer und Projekte möglich

3. Offene Plattform zur Definition individueller

Lastfunktionen, Tarif-Funktionen, Kosten-

Funktionen und Response-Funktionen



4. Grafisches Nutzer-Interface, Daten-Export-

Funktion und Datenvisualisierung

26

Tarifdesign - Vorgehen

1 Lastgang2 Tarif-

funktion3 Kosten-

funktion



4 Reaktions-funktion

5 Simulation

27

Example



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Agenda


2. Tarifmodelle



3. Tarifdesign

4. Zusammenfassung

29

Fazit – Zukünftige Marktanforderungen

• Umsetzung 40 Abs. 3 EnWG bis Ende 2010; Rahmenbedingungen werden sich weiterentwickeln

• Kunden sind unterschiedlich - Smart Metering bietet neue Differenzierungsmöglichkeiten in einem offenen Wettbewerbsmarkt

• Identifikation interessanter Kundensegmente



• Evaluation von Feldtests

• Produkte auf die Interessen und Bedürfnisse der spez.

Kundensegmente zuschneiden

• Zentrale Tariffierung bei Integration Erneuerbarer Energien erforderlich (Ziele 2020); Aktive Kundenbeteiligung

Quelle: Interactive Institute

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Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit



Dietmar AdamLeiter Prozess- und TechnologieberatungEnCT GmbH

Emmy-Noether-Str. 279110 FreiburgTel. +49 (761) [email protected]

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