Politische Macht: Fortschrittliche Gesetzgebung treibt Großbritanniens Energiewende voran

2023 war ein Jahr, das von geopolitischen Turbulenzen, hoher Inflation und einer straffen Geldpolitik geprägt war. Im Vereinigten Königreich (VK) ging das Bruttoinlandsprodukt (BIP) in den letzten beiden Quartalen des Jahres 2023 zurück und markierte eine technische Rezession. Trotz des wirtschaftlichen Abschwungs stiegen die Ausgaben für die Energiewende im Vereinigten Königreich im Jahr 2023 um 84 % im Vergleich zu 2022, was eine robuste säkulare Bewegung in Richtung Dekarbonisierung unterstreicht. Großbritanniens konsequenter Einsatz für erneuerbare Energien hat die Regierung dazu veranlasst, technische Standards für die Netzintegration von erneuerbaren Anlagen einzuführen. Die Umsetzung dieser Standards schützt nicht nur vor Störungen und Ausfällen, sondern ebnet auch den Weg für innovative Geschäftsmodelle und Marktchancen.

Unter den fortgeschrittenen Volkswirtschaften nimmt das Vereinigte Königreich eine Vorreiterrolle bei der Energiewende ein, denn es ist die erste große Volkswirtschaft, die bis 2050 Netto-Null-Emissionen gesetzlich vorschreibt. Trotz des Engagements des Vereinigten Königreichs für eine Netto-Null-Emission bleibt die effiziente Integration erneuerbarer Energien angesichts der veralteten Netzinfrastruktur eine große Herausforderung.

Aufgrund plötzlicher Ungleichgewichte zwischen Angebot und Nachfrage bei den erneuerbaren Energien kam es in Großbritannien zu erheblichen Netzausfällen, die zu weitreichenden Stromunterbrechungen führten, von denen über eine Million Kunden betroffen waren und die kritische Infrastruktur beeinträchtigten. Diese Ereignisse machen deutlich, wie die Dekarbonisierung das britische Stromsystem destabilisiert. In einem Arbeitspapier der Energy Policy Research Group (EPRG) der Universität Cambridge wird auf die erhöhte Wahrscheinlichkeit von Ausfällen aufgrund der Dekarbonisierung hingewiesen:

"In den letzten 10 Jahren hat sich das britische Stromsystem aufgrund der Dekarbonisierung und der Verbreitung von Smart-Grid-Technologien ziemlich schnell verändert. Daher wird es für das Amt immer schwieriger, das gesamte System vollständig zu überwachen, zu modellieren und zu steuern, und die Wahrscheinlichkeit versteckter gemeinsamer Fehlermodi ist gestiegen.

In Großbritannien hat die Bedeutung der Netzstabilität, der Zuverlässigkeit und der kontinuierlichen Integration erneuerbarer Energien zur Einführung der technischen Standards G98, G99 und G100 geführt, wobei der G100 Anfang 2023 seine letzte Überarbeitung erfährt. Diese Standards, die in diesem Artikel als "die Standards" bezeichnet werden, wurden vom britischen Office of Gas and Electricity Markets (OFGEM) und der Energy Networks Association (ENA) entwickelt, um dazu beizutragen, dass mehr erneuerbare Energien in das britische Stromnetz integriert werden können, ohne dass es zu marginalen Belastungen kommt. Die Standards gelten als Leuchttürme der Innovation in Sachen Netzstabilität und -effizienz und sind dazu angetan, ähnliche gesetzgeberische Bemühungen auf der ganzen Welt zu inspirieren und zu prägen, die auf die Optimierung des Netzes, die Verringerung der Energieverschwendung und den globalen Schritt in Richtung Netto-Null-Emissionen abzielen.

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

Obwohl die Zunahme von DG den Übergang zu einer kohlenstoffarmen Energiezukunft unterstützt, erhöht sie auch das Risiko eines Netzausfalls. Eine Studie der Institution of Engineering and Technology vom Februar 2022 hat gezeigt, dass es im Vereinigten Königreich bisher an technischen Voraussetzungen für die Systemunterstützung durch dezentrale Energieerzeugung und für die Netzbetreiber zur Überwachung, Steuerung und Erfassung detaillierter Informationen über dezentrale Energieanlagen mangelte. Die in Abbildung 1 dargestellte Wärmekarte des Scottish Power Energy Network zur dezentralen Stromerzeugung zeigt, dass viele Regionen im Vereinigten Königreich mit eingeschränkten DG-Anschlüssen konfrontiert sind (Abbildung 1), was unweigerlich zu Netzinstabilität und Ineffizienz führen kann.

Abbildung 1: Bezüglich der Belastungsniveaus bei DG-Verbindungen

UK, Umspannwerk für die Netzversorgung

Förderung des Ausbaus von Energiegemeinschaften

Die Standards erleichtern die Entwicklung von Energiegemeinschaften - lokal ansässige Organisationen, die sich der Nutzung von erneuerbaren Energien wie kleinen Solaranlagen und Windturbinen widmen, um saubere, erneuerbare Energie in der Nähe des Verbrauchsortes zu erzeugen. Diese Standards stellen sicher, dass die Integration von DERs in das Verteilungsnetz nicht nur machbar, sondern auch sicher und zuverlässig ist. Auf diese Weise unterstützen sie den Übergang zu nachhaltigeren und gemeinschaftlich betriebenen Energiesystemen, indem sie die Gemeinden in die Lage versetzen, ihre eigene Energie zu erzeugen und zu einem grüneren Netz beizutragen. Dieser Ansatz trägt dazu bei, die Energieerzeugung zu dezentralisieren, Übertragungsverluste zu verringern und die Netzresilienz zu erhöhen.

Abbildung 3: Illustration einer Energiegemeinschaft

Nutzen aus Energiegemeinschaften ziehen

Das Entstehen von Energiegemeinschaften bringt sowohl für die Verbraucher als auch für die Unternehmen des Energiesektors erhebliche Vorteile mit sich:

Für die Verbraucher bedeuten Energiegemeinschaften eine Verlagerung hin zu niedrigeren Energiekosten durch gemeinsame Investitionen in erneuerbare Energiequellen. Dieser kooperative Ansatz gibt dem Einzelnen nicht nur mehr Kontrolle über seinen Energieverbrauch, sondern fördert auch die lokale wirtschaftliche Entwicklung durch die Schaffung von Arbeitsplätzen. Darüber hinaus verbessert es die Zuverlässigkeit der Energieversorgung und stärkt die Widerstandsfähigkeit der Gemeinschaft gegenüber Störungen. Die Wirkung dieses Modells geht über einfache Kosteneinsparungen hinaus; es fördert die lokale Wirtschaft und stärkt die Stabilität der Energieinfrastruktur. Durch den Einsatz erneuerbarer Energien leisten diese Gemeinden einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz, senken die Kohlendioxidemissionen insgesamt und ebnen den Weg in eine nachhaltigere Zukunft.

Für die Energieunternehmen bedeutet das Aufkommen von Energiegemeinschaften einen grundlegenden Wandel, der ein Überdenken der herkömmlichen Geschäftsmodelle erforderlich macht. Dieser Wandel führt dazu, dass der Schwerpunkt auf kundenorientierte Dienstleistungen gelegt wird, darunter maßgeschneidertes Energiemanagement, Beratung und Unterstützung bei der Integration erneuerbarer Energiesysteme. Darüber hinaus verringern Energiegemeinschaften die Notwendigkeit für Energieunternehmen, erhebliche Kapitalinvestitionen in neue Infrastrukturen zu tätigen, und verringern die Abhängigkeit von der Stromerzeugung in großem Maßstab, was den Übergang zu einem dezentraleren, widerstandsfähigeren und umweltfreundlicheren Energienetz unterstützt. Das Aufkommen von Energiegemeinschaften unterstützt auch die Rolle von Aggregatoren, die ein aktives Netzmanagement (ANM) einsetzen, um eine Sammlung von DERs zu überwachen und die Teilnahme an Großhandelsstrommärkten zu ermöglichen.

Der Aufstieg der Energiegemeinschaften

Laut dem von Scottish Power Energy Networks gesponserten Bericht über den Zustand des Sektors im Jahr 2022 wird es im Vereinigten Königreich im Jahr 2021 495 Energiegemeinschaften geben, gegenüber 228 im Jahr 2017 (Abbildung 3), was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 21 % entspricht.

Schaubild 3: Expansion in den Energiegemeinschaften unterstützt durch den Rechtsrahmen

UK, Anzahl der Gemeinden

Die Festlegung von Normen für den Anschluss von erneuerbaren Energien an das Netz im Vereinigten Königreich unterstützt das Wachstum von Energiegemeinschaften durch die Vereinfachung der Integration lokaler erneuerbarer Energiequellen und fördert so den Übergang zu dezentralen Energiesystemen wie Energiegemeinschaften.

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

Die Standards spielen eine zentrale Rolle bei der Förderung eines günstigen Umfelds für einen robusten Peer-to-Peer (P2P)-Stromhandel, indem sie (1) den Anschluss kleiner Stromerzeuger erleichtern und damit das Potenzial für eine Beteiligung der Verbraucher erweitern, (2) die Integration großer Projekte für erneuerbare Energien ermöglichen und damit das Gesamtangebot an erneuerbaren Energien für den Handel erhöhen und (3) den effizienten Ausgleich von Energieangebot und -nachfrage unterstützen, der für die Stabilität des P2P-Handels entscheidend 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 vernetzten Plattform basiert, ermöglicht einen Raum, in dem Käufer und Verkäufer direkt Strom austauschen können (Abbildung 5a und 5b). Diese Methode macht Zwischenhändler im Transaktionsprozess überflüssig. Dieses Modell wird oft mit dem Äquivalent von "Uber" oder "Airbnb" für den Energiesektor verglichen und ermöglicht es Einzelpersonen oder Unternehmen, die vor Ort Energie erzeugen, ihre eigenen Preise festzulegen und mit Verbrauchern in Kontakt zu treten, die bereit sind, Strom zu diesen Preisen zu kaufen.

Die Vorteile des Peer-to-Peer-Stromhandels

P2P bietet den Teilnehmern mehrere Vorteile und Vorteile:

• Höhere 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 Erträgen für die Erzeuger führt. Diese erhöhte Effizienz kann erneuerbare Energiequellen wettbewerbsfähiger und zugänglicher machen.
• Befähigung von Verbrauchern und Erzeugern: Der P2P-Handel gibt Verbrauchern und Erzeugern mehr Kontrolle über ihre Energienutzung und -erzeugung. Die Erzeuger können ihre eigenen Preise für den von ihnen erzeugten Strom festlegen, während die Verbraucher je nach Preis, Herkunft und anderen Präferenzen wählen können, von wem sie den Strom kaufen, wodurch ein dynamischerer und partizipativer Energiemarkt gefördert wird.
• Verbesserte Netzstabilität und Effizienz: Der P2P-Stromhandel kann zur Netzstabilität beitragen, indem er die Verteilung der Energieerzeugung über ein größeres Gebiet erleichtert. Dieser dezentrale Ansatz kann helfen, Angebot und Nachfrage besser auszugleichen, das Risiko von Stromausfällen zu verringern und die allgemeine Widerstandsfähigkeit des Energiesystems zu verbessern.
• Finanzielle Vorteile für Erzeuger: Kleinerzeuger, wie z. B. Haushalte mit Solarzellen, können ihre Investitionen durch den Verkauf von überschüssigem Strom zu Geld machen, was eine zusätzliche Einkommensquelle darstellt und die Wirtschaftlichkeit der Installation von Systemen für erneuerbare Energien verbessert und die Energiewende unterstützt.

Die Ausbreitung des Peer-to-Peer-Stromhandels

Der Stromhandel auf P2P-Basis steckt im Vereinigten Königreich noch in den Kinderschuhen (aufgrund der Marktstruktur, eines komplexen Regulierungsrahmens, technischer Herausforderungen usw.), aber das Interesse wächst, wie Pilotversuche einiger der größten Energieunternehmen des Landes, wie Centrica und EDF Energy, zeigen. Das Vereinigte Königreich ist führend in der akademischen Forschung zum P2P-Energiehandel, trägt zu fast 20 % des weltweiten akademischen Outputs zu diesem Thema bei (Schaubild 5a) und gehört zu den fünf führenden Ländern, was die Anzahl der Energiehandelsprojekte (Schaubild 5b) bis 2022 angeht.

Unterstützt durch die Standards, die die sichere und effiziente Integration erneuerbarer Energiequellen erleichtern, legt Großbritannien den Grundstein für ein Umfeld, in dem dynamische und nachhaltige P2P-Stromhandelsökosysteme gedeihen können, die zu einer dezentraleren, effizienteren und nutzerorientierten Energiezukunft beitragen.

Schlussfolgerung

Die britische Energielandschaft befindet sich in einem bedeutenden Wandel, der durch Investitionen in kohlenstoffarme Technologien vorangetrieben und durch die Standards G98, G99 und G100 unterstützt wird. Diese Standards spielen eine zentrale Rolle bei der Integration erneuerbarer Energiequellen in das Stromnetz, wodurch das Potenzial für bestehende Möglichkeiten im britischen Energiesektor gefördert wird.

Die Fortschritte Großbritanniens auf dem Weg zu Netto-Null-Emissionen zeigen, wie wichtig klare rechtliche Rahmenbedingungen und technische Standards für eine erfolgreiche Energiewende und die Erschließung neuer Möglichkeiten sind. Da sich auch andere Länder zu Netto-Null-Zielen verpflichten und mit der Dekarbonisierung ihres Energiesektors beginnen, können die bahnbrechenden Bemühungen und Errungenschaften des Vereinigten Königreichs als Inspirationsquelle dienen und auch andernorts nachgeahmt werden, wodurch sich ähnliche Möglichkeiten auf globaler Ebene ergeben.