Politische Macht: Fortschrittliche Gesetzgebung treibt die Energiewende im Vereinigten Königreich voran

Das Jahr 2023 war geprägt von geopolitischen Turbulenzen, hoher Inflation und einer restriktiven Geldpolitik. Im Vereinigten Königreich (UK) sank das Bruttoinlandsprodukt (BIP) in den letzten beiden Quartalen des Jahres 2023, was eine technische Rezession bedeutete. Inmitten der wirtschaftlichen Rezession stiegen die Ausgaben für die Energiewende im Vereinigten Königreich im Jahr 2023 jedoch um 84 % im Vergleich zu 2022, was einen starken langfristigen Trend zur Dekarbonisierung unterstreicht. Das entschlossene Engagement des Vereinigten Königreichs für erneuerbare Energien hat die Regierung dazu veranlasst, technische Standards für die Netzintegration erneuerbarer Anlagen einzuführen. Die Umsetzung dieser Standards schützt nicht nur vor Ausfällen und Unterbrechungen, sondern ebnet auch den Weg für innovative Geschäftsmodelle und Marktchancen.

Unter den Industrieländern ist das Vereinigte Königreich einer der wichtigsten Verfechter der Energiewende, da es als erste große Volkswirtschaft gesetzlich festgelegt hat, bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Trotz des Engagements des Vereinigten Königreichs für Netto-Null-Emissionen stellt die effiziente Integration erneuerbarer Energien angesichts einer veralteten Netzinfrastruktur nach wie vor eine große Herausforderung dar.

Aufgrund der durch erneuerbare Energien verursachten plötzlichen Ungleichgewichte zwischen Angebot und Nachfrage kam es im Vereinigten Königreich zu erheblichen Netzausfällen, die zu großflächigen Stromausfällen führten, von denen mehr als eine Million Kunden betroffen waren und die sich auf kritische Infrastrukturen auswirkten. Diese Ereignisse verdeutlichen, wie die Dekarbonisierung das Stromnetz des Vereinigten Königreichs destabilisiert. Ein Arbeitspapier der Energy Policy Research Group (EPRG) der Universität Cambridge hebt die erhöhte Wahrscheinlichkeit von Ausfällen aufgrund der Dekarbonisierungskampagne hervor:

„In den letzten rund zehn Jahren hat sich das britische Stromnetz aufgrund der Dekarbonisierungsbemühungen und der zunehmenden Verbreitung von Smart-Grid-Technologien recht rasch verändert. Daher wird es für die ESO immer schwieriger, das gesamte System vollständig zu überwachen, zu modellieren und zu steuern, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Auftretens versteckter gemeinsamer Ausfallmodi gestiegen ist.“

Im Vereinigten Königreich hat die Bedeutung von Netzstabilität, Versorgungssicherheit und der kontinuierlichen Integration erneuerbarer Energien zur Einführung der technischen Normen G98, G99 und G100 geführt; die G100 wurde zuletzt Anfang 2023 überarbeitet. Diese Normen, die in diesem Artikel gemeinsam als „die Normen“ bezeichnet werden, wurden von der britischen Regulierungsbehörde für Gas- und Strommärkte (OFGEM) und der Energy Networks Association (ENA) entwickelt, um die Einbindung weiterer erneuerbarer Energien in das britische Stromnetz zu erleichtern, ohne dass es zu einer marginalen Belastung kommt. Die Standards sind Vorreiter für Innovation in den Bereichen Netzstabilität und -effizienz und sollen ähnliche Gesetzesinitiativen weltweit inspirieren und prägen, mit dem Ziel, das Netz zu optimieren, Energieverschwendung zu reduzieren und weltweit auf dem Weg zur Netto-Null-Emissionsbilanz voranzukommen.

Im Folgenden untersuchen wir den Wandel im britischen Energiesektor, die Rolle der Vorschriften und die Chancen, die sich daraus ergeben.

Das Wachstum der Generaldirektion unterstützt zwar den Übergang zu einer kohlenstoffarmen Energiezukunft, erhöht jedoch auch das Risiko von Ausfällen im Netzsystem. Eine Studie des Instituts für Ingenieurwesen und Technologie vom Februar 2022 hob hervor, dass es im Vereinigten Königreich historisch gesehen an technischen Anforderungen fehlte, damit die dezentrale Energieerzeugung (DG) das System unterstützen kann und damit Netzbetreiber die DG-Anlagen überwachen, steuern und detaillierte Informationen darüber sammeln können. Wie in Abbildung 1 dargestellt, zeigt die Heatmap zur dezentralen Stromerzeugung von Scottish Power Energy Network, dass viele Regionen im Vereinigten Königreich mit begrenzten DG-Anschlussmöglichkeiten konfrontiert sind (Abbildung 1), was unweigerlich zu Instabilität und Ineffizienz des Netzes führen kann.

Abbildung 1: Informationen zu den Einschränkungsstufen bei DG-Verbindungen

Vereinigtes Königreich, Netzversorgungsstation

Förderung der Verbreitung von Energiegemeinschaften

Die Vorschriften erleichtern die Entwicklung von Energiegemeinschaften – lokale Organisationen, die sich dafür einsetzen, dezentrale Energiequellen wie Solaranlagen und kleine Windkraftanlagen zu nutzen, um saubere und erneuerbare Energie in der Nähe des Verbrauchsortes zu erzeugen. Diese Vorschriften stellen sicher, dass die Einbindung dezentraler Energiequellen in das Verteilungsnetz nicht nur machbar, sondern auch sicher und zuverlässig ist. Auf diese Weise treiben sie den Übergang zu nachhaltigeren, gemeinschaftsorientierten Energiesystemen voran und befähigen die Gemeinden, ihre eigene Energie zu produzieren und zu einem umweltfreundlicheren Netz beizutragen. Dieser Ansatz trägt dazu bei, die Energieerzeugung zu dezentralisieren, Übertragungsverluste zu reduzieren und die Widerstandsfähigkeit des Netzes zu verbessern.

Abbildung 3: Darstellung einer Energiegemeinschaft

Vorteile von Energiegemeinschaften

Die Entstehung von Energiegemeinschaften bringt sowohl für die Verbraucher als auch für die Unternehmen der Energiebranche erhebliche Vorteile mit sich:

Für die Verbraucher bedeuten Energiegemeinschaften einen Wandel hin zu niedrigeren Energiekosten durch gemeinsame Investitionen in erneuerbare Energiequellen. Dieser kooperative Ansatz gibt den Menschen nicht nur mehr Kontrolle über ihren Energieverbrauch, sondern fördert auch die lokale Wirtschaftsentwicklung durch die Schaffung von Arbeitsplätzen. Darüber hinaus verbessert er die Versorgungssicherheit und stärkt die Widerstandsfähigkeit der Gemeinschaft gegenüber Versorgungsunterbrechungen. Die Auswirkungen dieses Modells gehen über einfache Kosteneinsparungen hinaus; es stärkt die lokale Wirtschaft und festigt die Stabilität der Energieinfrastruktur. Durch die Einführung erneuerbarer Energien leisten diese Gemeinschaften einen bedeutenden Beitrag zum Umweltschutz, senken die Gesamt-CO₂-Emissionen und ebnen den Weg für eine nachhaltigere Zukunft.

Für Energieunternehmen bedeutet das Aufkommen von Energiegemeinschaften einen grundlegenden Wandel, der ein Überdenken herkömmlicher Geschäftsmodelle erfordert. Dieser Wandel führt zu einer stärkeren Fokussierung auf kundenorientierte Dienstleistungen, darunter individuelles Energiemanagement, Beratung und Unterstützung bei der Integration von Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien. Darüber hinaus verringern Energiegemeinschaften die Notwendigkeit für Energieunternehmen, erhebliche Kapitalinvestitionen in neue Infrastrukturen zu tätigen, und reduzieren die Abhängigkeit von der großtechnischen Stromerzeugung, was zum Wandel hin zu einem dezentraleren, widerstandsfähigeren und umweltfreundlicheren Energienetz beiträgt. Das Aufkommen von Energiegemeinschaften stärkt zudem die Rolle von Aggregatoren, die aktives Netzmanagement (ANM) nutzen, um eine Reihe von dezentralen Energiequellen (DER) zu überwachen und die Teilnahme an den Energiegroßhandelsmärkten zu ermöglichen.

Der Aufschwung der Energiegemeinschaften

Laut dem von Scottish Power Energy Networks gesponserten Branchenbericht 2022 gab es im Vereinigten Königreich im Jahr 2021 495 Energiegemeinschaften, gegenüber 228 im Jahr 2017 (Abbildung 3), was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 21 % entspricht.

Abbildung 3: Die Ausbreitung von Energiegemeinschaften wird durch einen regulatorischen Rahmen unterstützt

Vereinigtes Königreich, Anzahl der Gemeinden

Die Festlegung von Standards für den Netzanschluss dezentraler Energieerzeuger im Vereinigten Königreich fördert das Wachstum von Energiegemeinschaften, indem sie die Integration lokaler erneuerbarer Energiequellen vereinfacht und damit den Übergang zu dezentralen Energiesystemen wie Energiegemeinschaften vorantreibt.

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

Standards spielen eine entscheidende Rolle bei der Schaffung günstiger Rahmenbedingungen für einen robusten Peer-to-Peer-Stromhandel (P2P), indem sie (1) den Anschluss kleiner Erzeuger erleichtern und damit das Beteiligungspotenzial der Verbraucher erweitern; (2) die Integration großer Projekte im Bereich erneuerbarer Energien ermöglichen und damit das für den Handel verfügbare Gesamtangebot an erneuerbarer Energie erhöhen; und (3) ein effizientes Gleichgewicht zwischen Energieangebot und -nachfrage unterstützen, das für die Stabilität des Peer-to-Peer-Handels entscheidend ist. Die Standards gewährleisten eine stabile, effiziente und skalierbare Infrastruktur und schaffen damit eine solide Grundlage, auf der dynamische und nachhaltige P2P-Stromhandelsökosysteme gedeihen können.

Der P2P-Stromhandel, der auf einer vernetzten Plattform basiert, bietet einen Raum, in dem Käufer und Verkäufer Strom direkt miteinander handeln können (Abbildungen 5a und 5b). Diese Methode macht Zwischenhändler im Transaktionsprozess überflüssig. Dieses Modell, das oft mit dem „Uber“- oder „Airbnb“-Äquivalent im Energiesektor verglichen wird, ermöglicht es Personen 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 Stromhandels zwischen Gleichrangigen

P2P bietet den Teilnehmern zahlreiche Vorteile:

• Effizienzsteigerung und Kostensenkung: Durch den Wegfall von Zwischenhändlern auf dem Strommarkt kann der P2P-Handel die Transaktionskosten senken, was zu niedrigeren Preisen für die Verbraucher und einer höheren Rentabilität für die Erzeuger führt. Diese gesteigerte Effizienz kann dazu beitragen, dass erneuerbare Energiequellen wettbewerbsfähiger und zugänglicher werden.
• Stärkung von Verbrauchern und Erzeugern: Der P2P-Handel verschafft Verbrauchern und Erzeugern mehr Kontrolle über ihren Energieverbrauch und ihre Energieerzeugung. Erzeuger können ihre eigenen Preise für den von ihnen erzeugten Strom festlegen, während Verbraucher je nach Preis, Herkunft und anderen Präferenzen entscheiden können, von wem sie ihren Strom beziehen – was einen dynamischeren und partizipativeren Energiemarkt fördert.
• Verbesserte Netzstabilität und -effizienz: Der P2P-Stromhandel kann zur Netzstabilität beitragen, indem er die Verteilung der Stromerzeugung über ein größeres Gebiet erleichtert. Dieser dezentrale Ansatz kann dazu beitragen, Angebot und Nachfrage effektiver auszugleichen, wodurch das Risiko von Stromausfällen verringert und die allgemeine Widerstandsfähigkeit des Energiesystems verbessert wird.
• Finanzielle Vorteile für Erzeuger: Kleinproduzenten , wie beispielsweise Haushalte mit Solaranlagen, können ihre Investition durch den Verkauf von überschüssigem Strom monetarisieren. Dies sorgt für eine zusätzliche Einnahmequelle, verbessert die Wirtschaftlichkeit der Installation von Anlagen für erneuerbare Energien und unterstützt die Energiewende.

Die zunehmende Verbreitung des Stromhandels zwischen Gleichrangigen

Der P2P-Stromhandel im Vereinigten Königreich befindet sich noch in den Anfängen (aufgrund der Marktstruktur, eines komplexen regulatorischen Rahmens, technischer Herausforderungen usw.), doch das Interesse nimmt zu, wie Pilotversuche einiger der größten Energieunternehmen des Landes, darunter Centrica und EDF Energy, zeigen. Das Vereinigte Königreich ist führend in der akademischen Forschung zum P2P-Energiehandel und trägt fast 20 % zur weltweiten wissenschaftlichen Produktion zu diesem Thema bei (Abbildung 5a) und rangiert bis 2022 unter den fünf führenden Ländern hinsichtlich der Anzahl der Energiehandelsprojekte (Abbildung 5b).

Gestützt auf Standards, die eine sichere und effiziente Integration erneuerbarer Energiequellen ermöglichen, schafft das Vereinigte Königreich die Voraussetzungen für ein Umfeld, in dem dynamische und nachhaltige Peer-to-Peer-Stromhandelsökosysteme gedeihen können und so zu einer dezentraleren, effizienteren und nutzerorientierten Energiezukunft beitragen.

Fazit

Die Energielandschaft des Vereinigten Königreichs durchläuft derzeit einen tiefgreifenden Wandel, der durch Investitionen in kohlenstoffarme Technologien vorangetrieben und durch die Normen G98, G99 und G100 unterstützt wird. Diese Normen spielen eine entscheidende Rolle bei der Integration erneuerbarer Energiequellen in das Stromnetz und erschließen so das Potenzial der bestehenden Chancen im britischen Energiesektor.

Während das Vereinigte Königreich auf dem Weg zur Netto-Null-Emissionsbilanz voranschreitet, wird deutlich, wie entscheidend klare rechtliche Rahmenbedingungen und technische Standards sind, um eine erfolgreiche Energiewende zu ermöglichen und neue Chancen zu eröffnen. Da sich auch andere Länder zu Netto-Null-Emissionszielen verpflichtet und die Dekarbonisierung ihrer Energiesektoren in Angriff genommen haben, werden die wegweisenden Bemühungen und Erfolge des Vereinigten Königreichs bald als Inspirationsquelle dienen und an anderen Orten nachgeahmt werden, wodurch sich weltweit ähnliche Chancen ergeben.