Groicher, M. A. (2010). Querschnittanalyse der Nutzungspotentiale im Smart Meter-Bereich für Endkunden und EVU’s in Österreich [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. http://hdl.handle.net/20.500.12708/160871
Smart Metering; energy economics; Demand Response; variable tariff models
en
Abstract:
Unterschiedliche EU-Richtlinien waren Grund für den Anstoß der Diskussion über die Einführung von Smart Metern (intelligente Messgeräte) im Messwesen für elektrische Energie. In unterschiedlichen europäischen Ländern sind diese Smart Meter bereits großflächig im Einsatz. Auch in Österreich verdrängen sie die mechanischen und elektromechanischen Messgeräte immer häufiger in ihrer Anwendung. Dabei bekommt die Informations- und Kommunikationstechnologie durch das intelligente Messgerät eine neue Komponente, welche es dem Energieversorgungsunternehmen (EVU) sowie dem Stromkunden erlaubt, jeweils für sich eine aktivere Rolle im Zusammenhang mit der Herstellung (z.B. kleine Photovoltaikanlagen), Verteilung (z.B. Monitoring im Verteilnetz) bzw. dem Verbrauch der elektrischen Energie einzunehmen.<br />Das Smart Metering (intelligentes Messwesen) wird dabei zudem als Möglichkeit für die Steigerung der Energieeffizienz unterschiedlicher Stakeholder gesehen. In der Arbeit wurde durch die Kontaktaufnahme mit unterschiedlichen sich in Österreich befindlichen Energieversorgungsunternehmen ein Überblick über die derzeitigen Smart Meter-Projekte geschaffen. Als Ergebnis kann dazu gesagt werden, dass das Thema des Smart Metering bereits in die österreichischen Unternehmen voll und ganz durchgedrungen ist und dass die dahinter steckenden Potentiale erkannt wurden. Ziel wird es nun sein, dass diese Potentiale bestmöglich genutzt werden, damit ein großflächiger Rollout effizient stattfinden kann. Im Weiteren befasst sich die vorliegende Arbeit mit den Nutzungspotentialen für den Endkunden bzw. für das Energieversorgungsunternehmen. Mit Hilfe von genormten Standardlastprofilen, welche auf den Jahresverbrauch eines durchschnittlichen österreichischen Haushaltes hochgerechnet wurden, konnten drei unterschiedliche variable Tarifmodelle mittels eines Excel-Modelles simuliert werden. Von diesen waren zwei Tarifmodelle zeitvariabel, das dritte lastvariabel.<br />Im Analysemodell wurden zwei unterschiedliche Szenarien durchgerechnet.<br />Diese behandelten eine starke und einen schwache Kundenreaktion. Die Reaktionen bezogen sich auf das Verhalten des Endverbrauchers und seiner Bereitschaft, durch die Verbrauchsvisualisierung Energie einzusparen bzw. durch das Angebot von variablen Tarifen eine Lastverlagerung (von den Wochentagen auf Tage am Wochenende und während den Wochentagen von Peak- hin zu Off-Peak-Zeiten) durchzuführen. Die Annahmen über die Einsparpotentiale bzw. Lastverlagerungspotentiale beruhen auf Grundlagen diverser Studien und auch eigenen Abschätzungen.<br />Die Ergebnisse der drei verschiedenen Tarifmodelle waren für den Endkunden und das Energieversorgungsunternehmen sehr unterschiedlich.<br />Für den Endkunden lagen unter den angenommenen Randbedingungen die monetären bewerteten Einsparpotentiale zwischen ca. EUR45 p.a. und EUR133 p.a. Die durch das Smart Metering ermöglichte zeitnahe Verbrauchsvisualisierung führte zu dem Ergebnis, dass pro Haushalt und Jahr die Menge von ca. 221-442kWh Strom eingespart werden könnte. Eine Hochrechnung auf alle österreichischen Haushalte (ca. 3,5 Mio.) ergab ein Einsparpotential von 8oo-1.600GWh p.a.<br />Für das Energieversorgungsunternehmen fielen die Ergebnisse weit weniger positiv aus. Das Einsparpotential wurde pro einzelnen Kunden (Haushalt) errechnet und lag je nach Tarifmodell zwischen ca. EUR2 p.a. und EUR9 p.a. Diesen Zahlen stehen die Umsatzeinbußen aufgrund der kundenseitigen Energieeinsparungen gegenüber. Wird dieser Rückgang mit einbezogen, so ergeben sich Werte von ca. -EUR5 und -EUR13 p.a. und Kunde.<br />
de
The various EU directives over the last few years have presented the opportunity for the discussion of Smart Meter implementation. In several European countries the Smart Meters are already in large-scale use, and they will replace mechanic and electro-mechanic devices in Austria. A new component has been added to the Information and Communication Technology by means of the intelligent measuring device.<br />This allows both the utility and the end consumer to take on a more active role in terms of the production (e.g. small photovoltaic devices), distribution (e.g. monitoring in distribution networks) and above all consumption of electric energy. Smart Metering is seen as the opportunity for different stakeholders to increase their energy efficiency.<br />In this study, a general overview was made about the various utilities located in Austria carrying out projects on Smart Metering. In relation to this part of the research question, it was concluded that Smart Metering is being discussed in almost every utility in Austria. The benefits have been established, and the aim is now to investigate them in order for a large-scale roll out to take place. Furthermore, this study looks at the utilisation potential for the end-consumer and, particularly, the utility. By means of normalised standard load profiles, which were extrapolated up to the average annual electric consumption of an Austrian household, three different tariff models were simulated by MS Excel. Of these tariff models, two were time variable and one was load variable.<br />Two different scenarios were calculated in the simulated model, handling both a strong and a weak consumer reaction. The reactions referred to the consumer behaviour and their willingness to save energy by visualization of consumption, or rather making a load-shift by means of the supply of variable tariff models. The assumptions of the saving potentials and the potentials of load-shifting were based on information of several other studies as well as own estimations.<br />For the end consumer and the utility, the results for these three tariff models differed considerably. Among the presumed basic conditions, the evaluated possible financial savings for the end consumer were between EUR45 p.a. and EUR133 p.a. The savings with Smart Metering, with the possibility of the real time visualisation of consumption, are about 221-442kWh per household per year. An extrapolation to all Austrian households adds up to savings of 800-1600GWh p.a.<br />The results for savings made by the utilities were moderate. The savings per customer (household) were between EUR2 p.a. and EUR9 p.a., depending on the tariff model. These numbers face the losses of total revenue due to the energy savings provided by the customer. Including this decline the values become negative, -EUR5 to -EUR13 p.a. per customer (household).<br />
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