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Energie
Der Peer-to-Peer-Energiehandel (P2P) schafft einen Online-Marktplatz, auf dem Energie mit niedrigen Hürden gehandelt werden kann. Dies macht lokale erneuerbare Energie leichter zugänglich.
Erschwingliche und saubere Energie
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Beschreibung
Das Ziel des Peer-to-Peer (P2P)-Energiehandels ist es, erneuerbare Energien leichter zugänglich zu machen und gleichzeitig die Verbraucher in die Lage zu versetzen, ihre Energieressourcen besser zu nutzen. Dazu wird ein Online-Marktplatz geschaffen, auf dem Prosumer, die ihren eigenen Strom mit Hilfe von dezentralen Energieressourcen erzeugen (auch Selbstverbraucher genannt), mit Verbrauchern zu einem vereinbarten Preis Strom handeln können.
Der P2P-Handel hilft dem Stromnetz, indem er den Reservebedarf senkt, Hilfsdienste bereitstellt und Nachfragespitzen abfedert. Durch den lokalen Stromhandel entfallen die meisten Übertragungskosten und Prosumer können Energie zu einem höheren Gewinn verkaufen, als wenn sie an das Netz zurückverkauft wird, wie es derzeit der Standard ist. Indem sie die Beteiligung der Versorgungsunternehmen an den Transaktionen begrenzen, ermöglichen P2P-Modelle den Käufern, Kosten zu sparen und den Verkäufern, einen höheren Gewinn zu erzielen. Außerdem können die Kunden wählen, woher sie ihren Strom beziehen.
Zu lösende Probleme
Wachsender Energieverbrauch
Hohe Kosten für Energie
Hohe Übertragungs- und Infrastrukturkosten
Steigende Nachfrage nach erneuerbaren Energien
Begrenzter Zugang zu Energie
Vorteile
Der Nutzen zeigt greifbar, wie die Umsetzung einer Lösung die Stadt oder den Ort verbessern kann.
Das Hauptziel des P2P-Energiehandels besteht darin, die Nutzung lokaler erneuerbarer Energien zu steigern, indem Prosumenten in die Lage versetzt werden, auf einfache Weise mit Energie zu handeln. Außerdem können dadurch Übertragungsverluste und Energiekosten gesenkt und das Netz stabilisiert werden. Während einige Vorteile bereits mit einer grundlegenden Implementierung der Lösung erfüllt werden können, hängt die Erfüllung des vollen Umfangs der potenziellen Vorteile von den Funktionen ab, die in einem bestimmten Projekt implementiert werden.
Wichtigste Vorteile
Reduzierung der Energiekosten
Reduzierung des Verbrauchs von Fossilien
Steigender Anteil erneuerbarer Energien
Potenzielle Vorteile
Verbessert die Netzstabilität
Verbesserung der Energieeffizienz in der Energieversorgung
Reduzierung der Treibhausgasemissionen
Förderung von nachhaltigem Verhalten
Steigerung der Energieeffizienz von Geräten
Funktionen
Funktionen helfen Ihnen zu verstehen, was die Produkte für Sie tun können und welche Ihnen helfen werden, Ihre Ziele zu erreichen.
Jede Lösung hat mindestens eine Hauptfunktion, die zum Erreichen des grundlegenden Zwecks der Lösung erforderlich ist, und mehrere Zusatzfunktionen, die hinzugefügt werden können, um zusätzliche Vorteile zu bieten.
Hauptfunktionen
Aktivieren Sie Energie, die auf lokaler Ebene gehandelt wird
P2P Energy Trading ermöglicht den Handel mit Energie auf lokaler Ebene
Zusatzfunktionen
Informieren Prosumers
Dienste, die es dem Nutzer ermöglichen, Informationen darüber zu erhalten, wie er ein Prosumer werden kann und wo seine Energie verbraucht/erzeugt wird
Unterstützung von die Installation von erneuerbaren Energiequellen im Bezirk
Dienstleistungen, die Prosumenten bei der Implementierung von PV-Anlagen oder anderen erneuerbaren Energiequellen unterstützen
Erleichtern Sie Transaktionen mit Blockchain
Dienste, die die Nutzung von Blockchain für Transaktionen ermöglichen
Varianten
Eine Variante ist im Allgemeinen etwas, das sich von anderen ähnlichen Dingen leicht unterscheidet. Im Zusammenhang mit Lösungen sind Varianten verschiedene Optionen oder möglicherweise Teilbereiche/Abzweigungen, mit denen die Lösung umgesetzt werden kann, z.B. verschiedene technologische Optionen.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den P2P-Energiehandel zu implementieren - die Unterschiede beruhen hauptsächlich auf dem Grad der Unabhängigkeit vom etablierten Netz.
Beschreibung
Die teilnehmenden Peers verhandeln unabhängig und direkt miteinander, um elektrische Energie zu kaufen und zu verkaufen. Blockchain-basierte Smart Contracts können verwendet werden, um den Handel zu erleichtern, aber P2P-Märkte sind auch ohne solche Verträge möglich.
Microgrid-Einrichtung, die eine Untergruppe von Prosumern umfasst (z.B. Häuser mit PV-Anlagen).
Beschreibung
Jedes Mitglied handelt mit Energie innerhalb der Gemeinschaft oder des Energiekollektivs über einen Gemeinschaftsmanager. Der Community-Manager kann auch den Handel mit externen Systemen verwalten.
Dies kann auf Microgrids oder auf eine Gruppe von benachbarten Prosumern angewendet werden. Mitglieder mit gemeinsamen Zielen der gemeinsamen Nutzung grüner Energie müssen eine Gemeinschaft bilden können.
Beschreibung
Eine Kombination aus vollständig dezentralisierten und gemeinschaftsbasierten Märkten, bei denen Prosumenten sich individuell am P2P-Handel mit verwalteten Energiekollektiven in einem verschachtelten Marktdesign beteiligen können.
Welche relevanten Standards, Datenmodelle und Software sind für diese Lösung relevant oder erforderlich?
Erforderliche Hardware:
Intelligente Zähler und Netze
IKT-Netzwerk und EMS
Erforderliche Software:
Plattform für P2P-Stromhandel
Erweiterte Analyse der Stromnachfrage und -versorgung
Robustes Datenanalysetool
Algorithmen/Blockchain für die automatische Ausführung von P2P-Transaktionen und reduzierte Transaktionskosten
Stadtkontext
Für welche unterstützenden Faktoren und Merkmale einer Stadt ist diese Lösung geeignet? Welche Faktoren würden die Umsetzung erleichtern?
In den meisten Ländern der Welt bleiben die rechtlichen Rahmenbedingungen das Haupthindernis, da der direkte P2P-Energiehandel in der Regel verboten ist. In der Europäischen Union ist dies nicht der Fall, aber einige Mitgliedsstaaten haben günstigere gesetzliche Regelungen als andere.
Microgrids sind wichtige Wegbereiter für P2P-Märkte, da sie Technologien und Infrastruktur in den kritischen Bereichen Kommunikation, Überwachung und Steuerung bereitstellen.
Kostenstruktur
Erforderliche Infrastruktur und Kosten für ein P2P-Energiehandelssystem (BABLE, 2021)
Marktpotenzial
Wie groß ist der potenzielle Markt für diese Lösung? Gibt es EU-Ziele, die die Umsetzung unterstützen? Wie hat sich der Markt im Laufe der Zeit und in letzter Zeit entwickelt?
Der Markt für P2P-Energiehandel befindet sich noch im Anfangsstadium seiner Entwicklung und stößt in den meisten Ländern auf regulatorische Hindernisse. Dennoch wurden in den letzten zehn Jahren mehrere F&E-Projekte durchgeführt, aus denen zahlreiche Start-ups hervorgegangen sind. Dazu gehören Unternehmen, die den P2P-Austausch von überschüssiger Energie ermöglichen - LO3 Energy, SonnenCommunity, Hive Power, OneUp, Power Ledger - und Unternehmen, die es Prosumenten ermöglichen, direkt lokale erneuerbare Energien auszuwählen - Vandebron, Electron, Picl5, Dajie, Powerpeers.
Über Prognosen zum Markt- oder Kundenwachstum für den P2P-Handel kann man in diesem frühen Stadium der potenziell disruptiven Branche nur spekulieren. Es gibt jedoch Daten für zwei Branchen, die für die Entstehung von P2P-Märkten von entscheidender Bedeutung sind - dezentrale Erzeugung und intelligente Stromnetze. Es wird erwartet, dass der globale Markt für dezentrale Energieerzeugung von 58.904,20 Mio. USD im Jahr 2019 auf 118.898,35 Mio. USD im Jahr 2025 ansteigen wird, mit einer jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 12,41% während des Prognosezeitraums. Es wird erwartet, dass der Markt für intelligente Stromnetze von 23,8 Milliarden USD im Jahr 2018 bis 2023 auf 61,3 Milliarden USD ansteigen wird, bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 20,9% bis 2023.(Märkte&Märkte; prnewswire)
Unterstützende Faktoren
Die wichtigsten Faktoren für den P2P-Energiehandel sind:
Zuverlässige Plattform
Gute Kundenbetreuung
Günstiger regulatorischer Rahmen
Zuverlässiges Netz
Regierungsinitiativen
Welche Anstrengungen und Maßnahmen unternehmen die lokalen/nationalen öffentlichen Verwaltungen, um diese Lösung zu fördern und zu unterstützen?
Politische Maßnahmen zur Unterstützung der Umsetzung solcher Lösungen (auf EU-Ebene oder auf nationaler Ebene):
EU-Richtlinie 2018/2001
"Peer-to-Peer-Handel" mit erneuerbarer Energie bedeutet den Verkauf von erneuerbarer Energie zwischen Marktteilnehmern mittels eines Vertrags mit im Voraus festgelegten Bedingungen für die automatisierte Ausführung und Abrechnung der Transaktion, entweder direkt zwischen Marktteilnehmern oder indirekt über einen zertifizierten dritten Marktteilnehmer, wie etwa einen Aggregator. Das Recht, Peer-to-Peer-Handel zu betreiben, berührt nicht die Rechte und Pflichten der beteiligten Parteien als Endkunden, Produzenten, Lieferanten oder Aggregatoren."
Artikel 21: Die Mitgliedstaaten stellen sicher, dass die Verbraucher vorbehaltlich dieses Artikels berechtigt sind, Selbstverbraucher von erneuerbaren Energien zu werden.
Selbstverbraucher sind berechtigt, ... ihre überschüssige Produktion von Strom aus erneuerbaren Energiequellen zu verkaufen, auch über ... Peer-to-Peer-Handelsvereinbarungen, ohne dass sie dazu verpflichtet sind:
In Bezug auf den Strom, den sie aus dem Netz verbrauchen oder in das Netz einspeisen, diskriminierenden oder unverhältnismäßigen Verfahren und Gebühren sowie Netzgebühren, die nicht kostenorientiert sind.
in Bezug auf ihren selbst erzeugten Strom aus erneuerbaren Quellen, der auf ihrem Grundstück verbleibt, diskriminierenden oder unverhältnismäßigen Verfahren und Gebühren unterworfen sind.
Stakeholder Mapping
Welche Interessengruppen müssen bei der Planung und Umsetzung dieser Lösung berücksichtigt werden (und wie)?
Die folgende Grafik zeigt die Ziele, die Beziehungen sowie mögliche Schmerzpunkte der wichtigsten Akteure des P2P-Energiehandels.
Stakeholder-Karte eines P2P-Energiehandelssystems (BABLE, 2021)
Die Entwicklung dieser Lösung wurde mit EU-Mitteln unterstützt.
Anwendungsfälle
Sehen Sie sich Beispiele für die Umsetzung dieser Lösung in der Praxis an.
Energie
Gebäude
Verkehr
Dienst für nachhaltiges Energiemanagement (SEMS)
Diese Maßnahme beinhaltet die Entwicklung eines fortschrittlichen, datenintensiven Managementsystems, das den maximalen Nutzen aus den nachgerüsteten Gebäuden zieht. Die Energiedaten werden über die offene Plattform ausgetauscht, so dass Energiedienstleistungen angeboten werden können, die den Energieverbrauch und die Rechnungen senken.
Eine Energiemanagement-Plattform für virtuelle Kraftwerke, die es den städtischen Akteuren ermöglicht, dezentrale Energieressourcen (Erzeugung, Speicherung und Last) von einer einzigen Plattform aus aktiv zu verwalten.
Der NRGcoin-Mechanismus ersetzt herkömmliche risikoreiche Förderrichtlinien für erneuerbare Energien durch einen neuartigen Blockchain-basierten Smart Contract, der grüne Energie besser belohnt. Für jede 1 kWh Ökostrom zahlen die Verbraucher 1 NRGcoin direkt an den Smart Contract, wodurch Prosumenten vor politischen Änderungen geschützt werden.
Energiegemeinschaften mit Agro-Photovoltaik-Projekten
Die Bürger sind an der Definition des tatsächlichen Bedarfs und der am besten geeigneten Lösungen für die Energiegemeinschaft beteiligt. Sie beteiligen sich auch an der Gestaltung der Energiegemeinschaft als Ganzes (Rechtsform, Struktur, Organisation, Betriebsregeln und Governance) und an der Verwaltung der Entscheidungen.
Etwa ein Viertel des Energiepreises entfällt auf den Transport der Energie. Durch die Einführung eines lokalen Energiesystems kann die Energieerzeugung von einem zentralen System auf ein dezentrales System umgestellt werden.
Urbane Resilienz ist die Fähigkeit eines städtischen Systems und all seiner Bestandteile über zeitliche und räumliche Skalen hinweg, angesichts einer Störung die gewünschten Funktionen aufrechtzuerhalten oder schnell wieder zu erreichen.
Laut der Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (EPBD) sind Gebäude für etwa 40% des Energieverbrauchs und 36% der CO2-Emissionen in der EU verantwortlich.
Energiespeichersysteme werden verwendet, um verfügbare Energie, die nicht sofort benötigt wird, für eine spätere Verwendung zu speichern. Durch die Speicherung kann die Energie dann genutzt werden, wenn sie benötigt wird. Das Ziel ist es, ein zuverlässiges und umweltfreundliches System zu schaffen. Mit dem zunehmenden Anteil an erneuerbaren Energien steigt auch der Bedarf an Speicherung.
Microgrids entwickeln sich zu einer attraktiven, praktikablen Lösung für Städte, Versorgungsunternehmen und Firmen, um den Energiebedarf von Gemeinden durch die Nutzung nachhaltigerer Ressourcen zu decken und gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit zu erhöhen, Emissionen zu reduzieren und umfassendere politische oder unternehmerische Ziele zu erreichen.
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