Energiezukunft für Städte und Gemeinden – 100% dezentral? · «Der Abschied vom Netz lohnt sich jeden Tag mehr. Dadurch kann Wettbewerb entstehen, wo bisher Monopole herrschten.»

Energiezukunft für Städte und Gemeinden – 100% dezentral?Prof. Dr. Bettina Furrer, ZHAW & SCCER CREST, 26.01.2018

Inhalt.

2

1 Trends und Herausforderungen der Energieversorgung

2 Modellierung von Transformationsprozessen im Energiesystem

3 Stromversorgungskonzepte

4 Verhaltensmuster

5 Energieversorgung – Quo vadis?

Bettina Furrer, 26.01.2018

Globale Trends im Energiesystem

Digitalisierung

Dezentralisierung

Dekarbonisierung

Quelle: WWF Deutschland 2016

Konvergenz der Systeme

3Bettina Furrer, 26.01.2018

4

Stromversorgung− Ausgleich Produktionslücken− Speicherung− Netze− Digitalisierung

Städte / Gemeinden− Komplexität Systeme− Digitalisierung− Umwelt / Klimawandel− Demographie

Wärmeversorgung− Fern- / Nahwärme− Effizienz (techn., wirtsch.)− Rolle als Speicher− Dekarbonisierung

Entwicklung Energiesystem Schweiz


Energieversorgung der Zukunft – ein Hybrid !

5

Anbindung Kraftwerke

Räumliche Verteilung

Flexibilität Steuerung

Dezentral Verteilnetz Entsprechend Nachfrage

Verteilnetz Lokales Preissignal

ZentralÜbertragungs-

netz

am Standort günstigster

BedingungenÜbertragungs-

netzZentrales

Preissignal


Que

lle: Ö

koin

stitu

t 201

5; F

unck

e 20

16

Inhalt.

6




4 Verhaltensmuster



Modellierung von Transformationsprozessen in regionalen Energiesystemen

7

Quelle: Ulli-Beer et al. (2017)


Inhalt.

8




4 Verhaltensmuster



Entwicklung neuer StromversorgungskonzepteWechselwirkungen zwischen Dezentralisierung und Verteilnetz

9

«Mehr und mehr Strombezüger werden künftig zu Prosumern.»

«Der Abschied vom Netz lohnt sich jeden Tag mehr. Dadurch kann Wettbewerb entstehen, wo bisher Monopole herrschten.»

Quersubventionierung ja, aber überschaubares Ausmass

Zielkonflikt zwischen Ausbau Solarstrom und effizienten Netz- / Speicherinfrastrukturen

Handlungsspielräume für alternative Tarife schaffen

Neue Ansätze auf regionaler und kantonaler Ebene liefern die notwendige Evidenz zu den Auswirkungen alternativer Tarifsysteme für die Gesetzgebung

Quelle: Kubli & Ulli-Beer (2016)


Entwicklung neuer StromversorgungskonzepteGeschäftsmodelle mit Eigenverbrauchsgemeinschaften

10

Dezentralisierung findet statt

Verbreitung von Prosumern / Eigenverbrauchsgemeinschaften unabhängig vom Verhalten von Energieversorgern

Geschäftsmodelle

− Selbstorganisation (Stromabnahme)

− Dachmiete (Strommarkt; Ökostrom)

− Dienstleistung (Messung; Abrechnung)

− Bonus (Teilübernahme Investition)

Wertschöpfungspotential abhängig vom Preis Überschussstrom

Quelle: Zapata et al. (submitted)


Konvergenz der SystemeIntegration von Elektrofahrzeugen in Gebäudeenergiesystem

Bettina Furrer, 26.01.2018 11

00:00 02:30 05:00 07:30 10:00 12:30 15:00 17:30 20:00 22:30

EigenverbrauchEntladungEV Batterie

LadungEV Batterie

Netzbezug

bidirektionale Ladesäule

bidirektional ladbare E-Auto Flotte

Beispiel Eigenverbrauchs-optimierung

Beispiel Pilotregion Basel

Arealbetreibende

Flottenanbieter

EVU

• Optimierung PV-Eigenverbrauch• Zusammenarbeit Entwicklung nachhaltiger Mobilitätskonzepte• Systemdienstleistungen; Steigerung der lokalen Netzstabilität

Konvergenz der SystemeArealentwicklung «Smart Urban Isles»


SMART BUILDING

BIOCLIMATIC DESIGN

MINI-NETWORKSMANAGEMENT PLATFORM

Santa Cruz Tenerife (ES)Granada (ES)Amsterdam (NL)Iasi (RO)Winterthur (CH)Zurich (CH)Limassol (CY)ecoEnergyLand (AT)

Unabhängige smarte urbane Energie-Inseln (SUI) erforschen, implementieren, validieren.Technologie-Matrix

Nutzer-Mix

Inhalt.

13




4 Verhaltensmuster



Entwicklung neuer VerhaltensmusterGamification Ansätze


Entwicklung neuer Verhaltensmuster Rolle von Städten

15

• Städte zentrale Akteurinnen der Energiestrategie 2050− Vorbildrolle (z.B. energie-effiziente öffentliche Gebäude)− Förderung Energiesparen (z.B. über Kampagnen)

• Netzwerke Städte gezielt nutzen Interventionen effektiver • Win-Win bei intensiver Zusammenarbeit Städte & Forschende

Intervention «Bike4Car»: E-Bike testen• Ziel: Motivation, Erfahrungen, Verhaltensänderung• Resultate:

− Motivatoren «Ausprobieren» und «Gesundheit»− Langfristig nachweisbare, aber nicht radikale Verhaltensänderung

Quelle: Moser et al. (submitted)


Inhalt.

16




4 Verhaltensmuster



Energieversorgung – quo vadis?


Trust WorldSicher, zuverlässig,

bewährt

Trade WorldPreiswert, jederzeit

verfügbar

Local WorldEinheimisch, selbst

produziert, lokal

ausbalanciert

Smart WorldDigital vernetzt,

automatisch,

komfortabel

Quelle: VSE (2016); www.energiewelten.ch

Herzlichen Dankfür Ihre Aufmerksamkeit.

18Title of presentation, author, DD.MM.YY

[email protected]

Documents

Energiezukunft für Städte und Gemeinden – 100% dezentral? · «Der Abschied vom Netz lohnt sich jeden Tag mehr. Dadurch kann Wettbewerb entstehen, wo bisher Monopole herrschten.»