SI/502271

Schlussbericht

Der steigende Einsatz dezentraler erneuerbarer Energiequellen sowie die Elektrifizierung des Transportund Wärmesektors stellen grosse Anforderungen an das Verteilnetz. Zur Bewältigung der entstehenden Herausforderungen hat das Pilotprojekt OrtsNetz den Einsatz von zeitabhängigen Netznutzungstarifen und automatisierter Laststeuerung untersucht, um Leistungsspitzen im Niederspannungsnetz zu vermeiden und die Integration dezentraler Quellen zu erleichtern. In diesem Kontext untersuchte und verglich das Projekt (i) Verhaltensänderungen von Kundinnen und Kunden durch Tarifsignale, (ii) die automatisierte Laststeuerung wichtiger Verbraucher (Boiler, Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge) mit Hilfe von Tarifsignalen und (iii) die direkte Ansteuerung dieser flexiblen Lasten durch den Verteilnetzbetreiber auf Basis einer zentralen Optimierung. Das Pilotprojekt wurde in der Gemeinde Winkel im Kanton Zürich durchgeführt. An drei Transformatorstationen wurden flexible Lasten gesteuert, wobei jede Station einem OrtsNetz-Steuerungsansatz zugeordnet war. Die ersten beiden Ansätze basierten auf einer indirekten Laststeuerung: einem im Voraus festgelegten Time-of-Use Tarif und einem dynamischen Echtzeittarif, der sich an unterschiedliche Netzsituationen anpassen kann. In einem dritten Ansatz wurden die Schaltbefehle mit Hilfe einer zentralen Optimierung festgelegt. Hier erhielten die Kundinnen und Kunden für die Bereitstellung von Flexibilität einen günstigeren Einheitstarif. Auf Grund von technischen Rahmenbedingungen beschränkte sich die Steuerung in allen drei Ansätzen auf das Sperren oder Freigeben der Leistungsaufnahme flexibler Lasten. Insgesamt erhielten 630 Kundinnen und Kunden im Rahmen des Projekts einen neuen Tarif. Von diesen nahmen 546 ohne eine automatisierte Steuerung teil. Für die Steuerung von Boilern und Wärmepumpen wurden 64 Lastschaltgeräte in den Häusern der Kundinnen und Kunden installiert. Zusätzlich haben 42 Kundinnen und Kunden ihre Elektrofahrzeuge als flexible Lasten angemeldet. Die manuelle Änderung des Energieverbrauchs als Reaktion auf die neuen Tarife war im Allgemeinen gering und lag im einstelligen Prozentbereich. Es besteht ein signifikanter Unterschied in der Reaktion von den Kundinnen und Kunden, die sich aktiv für das Projekt angemeldet haben (Opt-in), und jenen, die passiv aufgenommen wurden (Not Opt-out). Dieser Unterschied in der Aktivität ist auch in der Interaktion mit den Teilnehmerumfragen, der OrtsNetz-Plattform und dem freiwilligen lokalen Solarstromhandel zu beobachten. Die Umfrageteilnehmerinnen und -teilnehmer waren im Allgemeinen mit dem Projekt zufrieden und äusserten ein grosses Interesse an neuartigen Tarifen. Im Gegenzug erwarten sie Einsparungen bei ihrer Stromrechnung. Die Analyse der automatisierten Laststeuerung zeigt, dass der dynamische Echtzeittarif im Sommer die grössten Reduzierungen bezüglich der Einspeisespitzen erzielte, gefolgt von der direkten Laststeuerung und dem Time-of-Use-Tarif. Im Winter konnte die direkte Laststeuerung Bezugsspitzen im Vergleich zur weit verbreiteten Rundsteuerung senken. Im Vergleich zu einer Messphase ohne Steuerung der flexiblen Lasten konnten die OrtsNetz-Ansätze die Bezugsspitzen im Winter jedoch nicht reduzieren. Die Erkenntnisse zu Verhaltensänderungen von Kundinnen und Kunden sind durch die im Projekt umgesetzte Bestabrechnung eingeschränkt, die sicherstellte, dass den Teilnehmerinnen und Teilnehmern keine Mehrkosten entstehen konnten. Nichtsdestotrotz ergeben sich aus den Projektergebnissen wichtige Schlussfolgerungen bezüglich der Nutzung neuartiger Tarife. Während Pilotprojekte und Opt-in-Angebote auf starke Reaktionen der Kundinnen und Kunden hindeuten könnten, muss der tatsächliche Einfluss solcher Tarife in der breiten Öffentlichkeit evaluiert werden, wobei die Auswirkungen wesentlich geringer ausfallen könnten. Bezüglich der automatisierten Laststeuerung zeigen die Projektergebnisse, dass sowohl die direkte als auch die indirekte Laststeuerung technisch umsetzbar sind und dass der dynamische Echtzeittarif und die direkte Laststeuerung zu einer höheren Senkung der Leistungsspitzen führen als der Time-of-Use-Tarif. Simulationsergebnisse deuten darauf hin, dass die Steuerung über den Echtzeittarif und die direkte Steuerung weiter optimiert werden könnten, um höhere Spitzensenkungen im Sommer und Winter zu erzielen. Darüber hinaus ist davon auszugehen, dass der Mehrwert dieser Ansätze mit einer höheren Anzahl an steuerbaren Elektrofahrzeugen steigt.