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Beschreibung

Ziel des Peer-to-Peer-Energiehandels (P2P) ist es, den Zugang zu erneuerbaren Energien zu erleichtern 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 durch dezentrale Energieressourcen erzeugen (auch Selbstverbraucher genannt), Strom zu einem vereinbarten Preis mit Verbrauchern handeln können.

Der P2P-Handel hilft dem Netz, indem er den Reservebedarf senkt, Hilfsdienste bereitstellt und Nachfragespitzen abfedert, während die Bürger gleichzeitig Geld auf ihren Stromrechnungen sparen. Durch den lokalen Stromhandel entfallen die meisten Übertragungskosten, und Prosumer können Energie mit einem höheren Gewinn verkaufen, als wenn sie, wie derzeit üblich, an das Netz zurückverkauft wird. Indem sie die Beteiligung der Versorgungsunternehmen an den Transaktionen begrenzen, ermöglichen P2P-Modelle den Käufern Kosteneinsparungen und den Verkäufern einen höheren Gewinn. Außerdem können die Kunden wählen, woher ihr Strom kommt.

Zu lösende Probleme

Wachsender Energieverbrauch Hohe Kosten für Energie Hohe Übertragungs- und Infrastrukturkosten Steigende Nachfrage nach erneuerbaren Energien Begrenzter Zugang zu Energie

Vorteile

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. Darüber hinaus können auch Übertragungsverluste und Energiekosten gesenkt und das Netz stabilisiert werden. Während einige Vorteile bereits mit einer Basisimplementierung der Lösung erreicht 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
  • Reduzierung der Treibhausgasemissionen

  • Verbesserung der Energieeffizienz in der Energieversorgung

  • Verbessert die Netzstabilität

  • 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 energy to be traded at a local scale

    P2P Energy Trading ermöglicht den Handel mit Energie auf lokaler Ebene

Zusatzfunktionen
    Informieren prosumers

    Dienste, die es den Nutzern ermöglichen, Informationen darüber zu erhalten, wie sie Prosumer werden können und wo ihre Energie verbraucht/erzeugt wird

    Unterstützen the installation of renewable energy sources in the district

    Dienstleistungen, die Prosumenten bei der Implementierung von PV-Anlagen oder anderen erneuerbaren Energiequellen unterstützen

    Erleichtern Sie transactions using blockchain

    Dienste, die die Nutzung der Blockchain für Transaktionen ermöglichen

Varianten

Für die Umsetzung des P2P-Energiehandels gibt es verschiedene Möglichkeiten - die Unterschiede beruhen vor allem 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. Zur Erleichterung des Handels können Blockchain-basierte intelligente Verträge verwendet werden, aber P2P-Märkte sind auch ohne solche Verträge möglich.

Vollständig dezentralisierter Markt(Sousa, 2019)

Unterstützende lokale Faktore

Aufbau eines Mikronetzes, das 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 Gemeinschaftsmanager kann auch den Handel mit externen Systemen verwalten.

Gemeinschaftsbasierter Markt(Sousa, 2019)

Unterstützende lokale Faktore

Dies kann auf Mikronetze oder auf eine Gruppe benachbarter Prosumenten angewandt 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 der Prosumenten individuell am P2P-Handel mit verwalteten Energiekollektiven in einem verschachtelten Marktdesign teilnehmen können.

Hybrider Markt(Sousa, 2019)

Geschäftsmodell

Marktpotenzial

Der Markt für den P2P-Energiehandel ist noch sehr jung und steht in den meisten Ländern noch vor regulatorischen Hindernissen. Dennoch wurden in den letzten zehn Jahren mehrere Forschungs- und Entwicklungsprojekte durchgeführt, aus denen zahlreiche Start-ups hervorgingen. 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 Markt- oder Kundenwachstumsprognosen 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 Netze. Es wird erwartet, dass der globale Markt für dezentrale Erzeugung von 58.904,20 Mio. USD im Jahr 2019 auf 118.898,35 Mio. USD im Jahr 2025 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 12,41 % während des Prognosezeitraums wachsen wird. Die Größe des Smart-Grid-Marktes wird voraussichtlich von 23,8 Mrd. USD im Jahr 2018 auf 61,3 Mrd. USD im Jahr 2023 steigen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 20,9% bis 2023.(markets&markets; prnewswire)

Erforderliche Infrastruktur und Kosten

Erforderliche Infrastruktur und Kosten für ein P2P-Energiehandelssystem (BABLE, 2021)

Treibende Faktoren

Die wichtigsten unterstützenden Faktoren des P2P-Energiehandels sind:

  1. Zuverlässige Plattform
  2. Gute Kundenbetreuung
  3. Günstiger regulatorischer Rahmen
  4. Zuverlässiges Netz

Städtischer Kontext

In den meisten Ländern der Welt sind die rechtlichen Rahmenbedingungen nach wie vor das Haupthindernis, da der direkte P2P-Energieaustausch in der Regel verboten ist. In der Europäischen Union ist dies nicht der Fall, aber einige Mitgliedsstaaten haben günstigere rechtliche Rahmenbedingungen als andere.

Mikronetze sind wichtige Wegbereiter für P2P-Märkte, da sie Technologien und Infrastruktur in den kritischen Bereichen Kommunikation, Überwachung und Steuerung bereitstellen.

Rechtliche Anforderungen

Regierungsinitiativen

Politische Maßnahmen zur Unterstützung der Umsetzung solcher Lösungen (auf EU- oder nationaler Ebene):

  • EU-Richtlinie 2018/2001
    • "Der 'Peer-to-Peer-Handel' mit erneuerbarer Energie bezeichnet den Verkauf von erneuerbarer Energie zwischen Marktteilnehmern mittels eines Vertrags mit im Voraus festgelegten Bedingungen für die automatische Ausführung und Abrechnung der Transaktion, entweder direkt zwischen Marktteilnehmern oder indirekt über einen zertifizierten dritten Marktteilnehmer, wie z. B. einen Aggregator. Das Recht, Peer-to-Peer-Handel zu betreiben, berührt nicht die Rechte und Pflichten der beteiligten Parteien als Endkunden, Erzeuger, 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 Überschussproduktion an Strom aus erneuerbaren Energien zu verkaufen, auch über ... Peer-to-Peer-Handelsvereinbarungen, ohne dass sie dabei den folgenden Bedingungen unterliegen:
      • in Bezug auf den Strom, den sie aus dem Netz verbrauchen oder in das Netz einspeisen, von diskriminierenden oder unverhältnismäßigen Verfahren und Entgelten sowie von Netzentgelten, die nicht kostenorientiert sind, ausgeschlossen sind.
      • in Bezug auf ihren selbst erzeugten Strom aus erneuerbaren Energiequellen, der auf ihrem Gelände verbleibt, diskriminierenden oder unverhältnismäßigen Verfahren und Gebühren ausgesetzt sind.

Daten-Standards

  • Erforderliche Hardware:
    • Intelligente Zähler und Netze
    • IKT-Netz und EMS
  • Erforderliche Software:
    • Plattform für P2P-Stromhandel
    • Fortgeschrittene Analyse der Stromnachfrage und -versorgung
    • Robustes Datenanalysetool
    • Algorithmen/Blockchain für die automatische Ausführung von P2P-Transaktionen und reduzierte Transaktionskosten

Stakeholder Mapping

Stakeholder-Karte

Die folgende Grafik zeigt die Ziele, die Beziehungen sowie mögliche Schmerzpunkte der Hauptakteure des P2P-Energiehandels.

Stakeholder-Landkarte eines P2P-Energiehandelssystems (BABLE, 2021)

Die Entwicklung dieser Lösung wurde mit EU-Mitteln unterstützt.

Anwendungsfälle

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.

Energie

Gebäude

Intelligente Energie und autarker Block

Ein Plan zur Senkung des Stromverbrauchs in Hochschulgebäuden in Barcelona durch die Installation und Nutzung von photovoltaischen Solaranlagen.

Energie

ICT

Zentraler Energie-Controller der Smart City

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.

Energie

NRGCoin

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.

Energie

Gebäude

Sonstiges

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.

Ähnliche Lösungen

Gebäude-Energie-Management-System

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Städtische Resilienz

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 rasch wieder zu erreichen.

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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.

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Intelligente Microgrids

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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