Politische Macht: Fortschrittliche Gesetzgebung beflügelt die Energiewende in Großbritannien

2023 war ein Jahr, das von geopolitischen Turbulenzen, hoher Inflation und einer straffen Geldpolitik geprägt war. Im Vereinigten Königreich (UK) das Bruttoinlandsprodukt (BIP) ging in den letzten beiden Quartalen 2023 zurück, was eine technische Rezession markiert. Nichtsdestotrotz, inmitten des wirtschaftlichen Abschwungs Die Ausgaben für die Energiewende im Vereinigten Königreich stiegen 2023 im Vergleich zu 2022 um 84%, was eine robuste säkulare Bewegung in Richtung Dekarbonisierung unterstreicht. Das unerschütterliche Bestreben des Vereinigten Königreichs in Richtung erneuerbarer Energien hat die Regierung dazu veranlasst, technische Standards für die Netzintegration erneuerbarer Geräte einzuführen. Die Umsetzung dieser Standards schützt nicht nur vor Ausfällen und Ausfällen, sondern ebnet auch den Weg für innovative Geschäftsmodelle und Marktchancen.

Unter den Industrieländern gilt das Vereinigte Königreich als einer der führenden Befürworter der Energiewende erste große Volkswirtschaft, die bis 2050 Netto-Null-Emissionen gesetzlich festlegt. Obwohl sich das Vereinigte Königreich für Netto-Null einsetzt, bleibt die effiziente Integration erneuerbarer Energien angesichts der veralteten Netzinfrastruktur eine große Herausforderung.

Aufgrund der plötzlichen Ungleichgewichte zwischen Angebot und Nachfrage bei erneuerbaren Energien ist die In Großbritannien kam es zu erheblichen Netzausfällen, die zu weit verbreiteten Stromausfällen geführt haben, betrifft über eine Million Kunden und Auswirkungen auf kritische Infrastrukturen. Diese Ereignisse unterstreichen, wie die Dekarbonisierung das britische Stromsystem destabilisiert, und zwar mit Arbeitspapier von der Energy Policy Research Group (EPRG) der Universität Cambridge, die die erhöhte Wahrscheinlichkeit von Ausfällen aufgrund der Dekarbonisierungsbemühungen hervorhebt:

„In den letzten zehn Jahren hat sich das britische Stromsystem aufgrund der Dekarbonisierung und der Verbreitung intelligenter Netztechnologien ziemlich schnell verändert. Daher wird es für die ESO immer schwieriger, das gesamte System vollständig zu überwachen, zu modellieren und zu steuern, und daher ist die Wahrscheinlichkeit versteckter gemeinsamer Ausfälle gestiegen.“

Im Vereinigten Königreich Die Bedeutung von Netzstabilität, Zuverlässigkeit und der kontinuierlichen Integration erneuerbarer Energien hat zur Festlegung der technischen Standards G98, G99 und G100 geführt; wobei der G100 seine letzte Revision in Anfang 2023. Diese in diesem Artikel zusammenfassend als „die Standards“ bezeichnet, wurden vom britischen Office of Gas and Electricity Markets (OFGEM) und der Energy Networks Association (ENA) entwickelt, um mehr erneuerbare Energien in das britische Stromnetz einzubinden, ohne dass dies zu einer marginalen Belastung führt. Die Standards gelten als Vorreiter für Innovationen in Bezug auf Netzstabilität und Effizienz und sind bereit, ähnliche gesetzgeberische Bemühungen weltweit zu inspirieren und zu prägen, die auf die Netzoptimierung, die Reduzierung von Energieverschwendung und den globalen Schritt hin zu Netto-Null-Emissionen abzielen.

Im Folgenden untersuchen wir den Wandel im britischen Energiesektor, die Rolle der Standards und die Möglichkeiten, die sie bieten.

Das Wachstum der GD unterstützt zwar den Übergang zu einer kohlenstoffarmen Energiezukunft, erhöht aber auch das Risiko eines Netzausfalls. Forschung der Institution für Ingenieurwesen und Technologie hob im Februar 2022 hervor, dass es im Vereinigten Königreich in der Vergangenheit an technischen Anforderungen für die Bereitstellung von Systemunterstützung durch die GD und an die Netzbetreiber zur Überwachung, Steuerung und Erfassung detaillierter Informationen über die Anlagen der GD gefehlt hat. In Abbildung 1 ist der Heatmap der dezentralen Stromerzeugung von Scottish Power Energy Network zeigt, dass viele Regionen im Vereinigten Königreich mit eingeschränkten Anschlüssen der GD konfrontiert sind (Abbildung 1), was unweigerlich zu Netzinstabilität und Ineffizienz führen kann.

Abbildung 1: Zu den Engpässen in den Verbindungen der GD

Vereinigtes Königreich, Umspannwerk

Förderung des Ausbaus von Energiegemeinschaften

Die Standards erleichtern die Entwicklung von Energiegemeinschaften — lokale Organisationen, die sich der Nutzung von DERs wie kleinen Sonnenkollektoren und Windturbinen verschrieben haben, um saubere, erneuerbare Energie in der Nähe des Verwendungsorts zu erzeugen. Diese Standards stellen sicher, dass die Integration von DERs in das Verteilnetz nicht nur machbar, sondern auch sicher und zuverlässig ist. Auf diese Weise unterstützen sie den Übergang zu nachhaltigeren und gemeinschaftsorientierten Energiesystemen und ermöglichen es den Gemeinden, ihre eigene Energie zu produzieren und zu einem umweltfreundlicheren Stromnetz beizutragen. Dieser Ansatz hilft bei der Dezentralisierung der Energieerzeugung, der Reduzierung von Übertragungsverlusten und der Verbesserung der Netzstabilität.

Abbildung 3: Abbildung einer Energiegemeinschaft

Von Energiegemeinschaften profitieren

Die Entstehung von Energiegemeinschaften bringt sowohl Verbrauchern als auch Unternehmen im Energiesektor erhebliche Vorteile:

Für Verbrauchersignalisieren Energiegemeinschaften einen Wandel hin zu niedrigeren Energiekosten durch gemeinsame Investitionen in erneuerbare Energiequellen. Dieser kooperative Ansatz gibt den Einzelnen nicht nur mehr Kontrolle über ihren Energieverbrauch, sondern fördert auch die lokale Wirtschaftsentwicklung durch die Schaffung von Arbeitsplätzen. Darüber hinaus erhöht es die Zuverlässigkeit der Energieversorgung und stärkt die Widerstandsfähigkeit der Gemeinden gegenüber Störungen. Die Wirkung dieses Modells geht über einfache Kosteneinsparungen hinaus; es fördert die lokale Wirtschaft und stärkt die Stabilität der Energieinfrastruktur. Durch die Einführung erneuerbarer Energien leisten diese Gemeinden einen erheblichen Beitrag zum Umweltschutz, senken die gesamten CO2-Emissionen und ebnen den Weg für eine nachhaltigere Zukunft.

Für Energieunternehmenstellt das Aufkommen von Energiegemeinschaften einen grundlegenden Wandel dar, der zu einem Umdenken herkömmlicher Geschäftsmodelle führt. Dieser Wandel führt dazu, dass der Schwerpunkt auf kundenorientierten Dienstleistungen liegt, darunter maßgeschneidertes Energiemanagement, Beratung und Unterstützung bei der Integration erneuerbarer Energiesysteme. Darüber hinaus reduzieren Energiegemeinschaften die Notwendigkeit, dass Energieunternehmen erhebliche Kapitalinvestitionen in neue Infrastrukturen tätigen müssen, und verringern die Abhängigkeit von der Stromerzeugung in großem Maßstab, was die Umstellung auf ein stärker dezentrales, widerstandsfähigeres und umweltfreundlicheres Energienetz unterstützt. Das Entstehen von Energiegemeinschaften unterstützt auch die Rolle von Aggregatoren, die das aktive Netzmanagement (ANM) nutzen, um eine Reihe von DERs zu überwachen und die Teilnahme an Stromgroßhandelsmärkten zu ermöglichen.

Der Aufstieg der Energiegemeinschaften

Im Jahr 2022 Bericht zur Lage des Sektors Im Vereinigten Königreich, das von Scottish Power Energy Networks gesponsert wird, gab es 2021 495 Energiegemeinschaften, gegenüber 228 im Jahr 2017 (Abbildung 3), was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 21% entspricht.

Schaubild 3: Ausbau der Energiegemeinschaften, unterstützt durch regulatorische Rahmenbedingungen

Vereinigtes Königreich, Anzahl der Gemeinden

Die Festlegung der Standards für den Anschluss von DERs an das Stromnetz im Vereinigten Königreich unterstützt das Wachstum von Energiegemeinschaften, indem die Integration lokalisierter erneuerbarer Energiequellen vereinfacht und so der Übergang zu dezentralen Energiesystemen wie Energiegemeinschaften gefördert wird.

Förderung des Peer-to-Peer (P2P) -Stromhandels

Die Standards spielen eine zentrale Rolle bei der Förderung eines günstigen Umfelds für robuste Peer-to-Peer (P2P) -Stromhandel indem (1) der Anschluss kleiner Stromerzeuger erleichtert und das Potenzial der Verbraucherbeteiligung erweitert wird; (2) die Integration großer Projekte im Bereich erneuerbarer Energien ermöglicht und dadurch das Gesamtangebot an für den Handel verfügbaren erneuerbaren Energien erhöht wird; und (3) Unterstützung des effizienten Gleichgewichts zwischen Energieangebot und -nachfrage, das für die Stabilität des P2P-Handels von entscheidender Bedeutung ist. Die Standards gewährleisten eine stabile, effiziente und skalierbare Infrastruktur und schaffen eine solide Grundlage, auf der dynamische und nachhaltige P2P-Stromhandelsökosysteme gedeihen können.

Der P2P-Stromhandel, der auf einer miteinander verbundenen Plattform basiert, ermöglicht es Käufern und Verkäufern, Strom direkt auszutauschen (Abbildung 5a und 5b). Diese Methode macht Zwischenhändler im Transaktionsprozess überflüssig. Dieses Modell, das oft mit „Uber“ oder „Airbnb“ im Energiesektor verglichen wird, ermöglicht es Einzelpersonen oder Unternehmen, die lokal Energie erzeugen, ihre eigenen Preise festzulegen und mit Verbrauchern in Kontakt zu treten, die bereit sind, Strom zu diesen Tarifen zu kaufen.

Die Vorteile des Peer-to-Peer-Stromhandels

P2P bietet den Teilnehmern mehrere Vorteile und Vorteile:

• Verbesserte Effizienz und niedrigere Kosten: Durch den Wegfall von Zwischenhändlern auf dem Strommarkt kann der P2P-Handel die Transaktionskosten senken, was zu niedrigeren Preisen für die Verbraucher und höheren Renditen für die Produzenten führt. Durch diese höhere Effizienz können erneuerbare Energiequellen wettbewerbsfähiger und zugänglicher werden.
• Stärkung der Verbraucher und Produzenten: Der P2P-Handel gibt Verbrauchern und Produzenten mehr Kontrolle über ihren Energieverbrauch und ihre Produktion. Die Produzenten können ihre eigenen Preise für den von ihnen erzeugten Strom festlegen, während die Verbraucher anhand von Preis, Quelle und anderen Präferenzen wählen können, bei wem sie Strom kaufen, was einen dynamischeren und partizipativeren Energiemarkt fördert.
• Verbesserte Netzstabilität und Effizienz: Der P2P-Stromhandel kann zur Netzstabilität beitragen, indem er die Verteilung der Energieerzeugung in einem größeren Gebiet erleichtert. Dieser dezentrale Ansatz kann dazu beitragen, Angebot und Nachfrage effektiver auszugleichen, das Risiko von Stromausfällen zu verringern und die allgemeine Widerstandsfähigkeit des Energiesystems zu verbessern.
• Finanzielle Vorteile für Produzenten: Kleinproduzenten wie Haushalte mit Sonnenkollektoren können ihre Investitionen monetarisieren, indem sie überschüssigen Strom verkaufen, eine zusätzliche Einnahmequelle bieten und die Wirtschaftlichkeit der Installation erneuerbarer Energiesysteme verbessern und so die Energiewende unterstützen.

Die Verbreitung des Peer-to-Peer-Stromhandels

Der Stromhandel auf P2P-Basis im Vereinigten Königreich befindet sich noch in einem frühen Stadium (aufgrund der Marktstruktur, eines komplexen regulatorischen Rahmens, technischer Herausforderungen usw.), aber das Interesse wächst, wie Pilotversuche zeigen, die von einigen der größten Energieunternehmen des Landes durchgeführt wurden, wie z. B. Centrica und EDF Energy. Das Vereinigte Königreich steht an der Spitze der akademischen Forschung zum P2P-Energiehandel. trägt zu fast 20% der weltweiten akademischen Produktion zu diesem Thema bei (Schaubild 5a) und Rangfolge gehört zu den fünf Ländern mit den meisten Energiehandelsprojekten (Abbildung 5b), bis 2022.

Gestärkt durch die Standards, die die sichere und effiziente Integration erneuerbarer Energiequellen ermöglichen, legt das Vereinigte Königreich den Grundstein für ein Umfeld, in dem dynamische und nachhaltige P2P-Stromhandelsökosysteme gedeihen können und so zu einer dezentralisierteren, effizienteren und nutzerfreundlicheren Energiezukunft beitragen können.

Fazit

Die britische Energielandschaft erlebt derzeit einen erheblichen Wandel, der auf Investitionen in kohlenstoffarme Technologien zurückzuführen ist und durch die G98-, G99- und G100-Standards unterstützt wird. Diese Standards spielen eine zentrale Rolle bei der Integration erneuerbarer Energiequellen in das Stromnetz und fördern so das Potenzial der bestehenden Möglichkeiten im britischen Energiesektor.

Während das Vereinigte Königreich Fortschritte auf dem Weg zur Netto-Null-Emissionen macht, unterstreicht es die entscheidende Rolle klarer regulatorischer Rahmenbedingungen und technischer Standards für eine erfolgreiche Energiewende und die Erschließung neuer Möglichkeiten. Während sich auch andere Nationen zu Netto-Null-Zielen bekennen und mit der Dekarbonisierung ihrer Energiesektoren beginnen, stehen die Pionierbemühungen und Errungenschaften des Vereinigten Königreichs kurz davor, als Quelle der Inspiration zu dienen und sich anderswo zu wiederholen, wodurch sich ähnliche Chancen auf globaler Ebene eröffnen.