Seit über einem Jahrhundert haben Versorgungsunternehmen Wunder der Technik vollbracht, die Milliarden von Menschen auf der ganzen Welt Macht gebracht haben. Ohne ihre enormen und komplexen Verpflichtungen könnten wir niemals dort sein, wo wir heute sind. Moderne Versorgungsunternehmen stehen jedoch zunehmend unter dem Druck, die CO2-Emissionen zu reduzieren und auf erneuerbare Energiequellen umzusteigen. So sind Versorgungsunternehmen zum ersten Mal in ihrer langen Geschichte nicht die einzigen Energieversorger, da verteilte Energieressourcen (DERs), die sich im Besitz Dritter befinden, und Prosumenten auch Strom für das Netz erzeugen. Geringere Kosten für Photovoltaik-Solargeräte und andere Anlagen aus erneuerbaren Energien sowie staatliche Anreize treiben das Wachstum von DERs im Energiesektor voran.

Prosumenten, die auch als „aktive Verbraucher“ bezeichnet werden, führen zu diesen neuen Betriebsmodellen. Insgesamt fordern Prosumenten mehr von ihren Versorgungsdienstleistern, darunter mehr Kontrolle über On-Demand-Dienste, verbesserte Selbstversorgung und Transparenz zu ihren eigenen Bedingungen. Während DER Vermögensbesitzer zunächst wie ein Wettbewerber auf dem Energiemarkt erscheinen mag, akzeptieren die innovativsten und furchtlosesten Branchenführer in der Versorgungswirtschaft nicht nur, dass diese Veränderungen kommen, sondern nutzen bereits neue Chancen für Wachstum und industrielle Diversifizierung.

Was ist DER und wie verändert sich der Trend in der Versorgungsindustrie?

Zu den verteilten Energieressourcen gehören alle Anlagen, die zur Erzeugung, Speicherung oder Verteilung von Strom außerhalb des zentralen Versorgungsnetzes verwendet werden. Dazu können Anlagen wie Photovoltaikzellen für Solarenergie, Windkraftanlagen und lokale Batteriesysteme wie solche an Elektrofahrzeugen (EVs) gehören. In der Regel haben DER-Assets eine Kapazität von weniger als 10 MW, befinden sich beim oder in der Nähe des Verbrauchers und sind „hinter dem Zähler“ vorhanden, d.h. sie befinden sich auf der Verbrauchsseite von Stromnetzzählsystemen.

Diese Ressourcen stehen im Gegensatz zu den traditionellen Anlagen im Besitz der Versorgungsunternehmen, einschließlich der entlegenen Zentralkraftwerke und Hochspannungsübertragungsleitungen, die für die elektrische Großverteilung erforderlich sind. Die Fähigkeit der Eigentümer von DER-Assets, durch den Einsatz moderner Technologien zusätzliche Widerstandsfähigkeit und Flexibilität in das Stromnetz zu bringen, macht sie jedoch zu einer wertvollen Komponente auf dem Markt. Zum Beispiel können Energiespeicher wie Batteriebanken und angeschlossene EVs verwendet werden, um Versorgungsunternehmen im Falle eines Blackouts zu unterstützen, indem sie helfen, die größeren Generatoren der Versorgungsunternehmen zu starten, damit sie leichter Strom im gesamten Netzwerk wiederherstellen können. Zwischen dem sozialen und politischen Druck für eine energieeffizientere Zukunft und den Erwartungen an ein stabileres Energienetz haben DERs das Potenzial, bestehende Netze zu optimieren und besser zu nutzen.

Was sind Prosumenten und wie arbeiten sie mit Versorgungsunternehmen?

„Prosumer“ ist ein portmanteauisches Wort, das „Produzent“ und „Verbraucher“ kombiniert. Energieprosumenten bleiben in der Regel mit dem Zentralnetz verbunden. Sie sind aber auch in der Lage, Energie zu erzeugen und sogar zu speichern - typischerweise mit Photovoltaik-Solarpaneelen und EV-Batterien. Abhängig von der erzeugten Strommenge kann diese Energie entweder zur Verrechnung von monatlichen Rechnungen verwendet oder als Überschuss an Versorgungsunternehmen oder andere Energieverteilungsservices zurückverkauft werden. Dieses Modell kann sowohl auf private als auch auf kommerzielle Prosumenten angewendet werden, wobei eine wachsende Anzahl von Unternehmen ihre Solarpaneele und EV-Flotten in das Netz stecken.

Prosumenten fallen in der Regel in drei Kategorien:

1. Wer ohne direkten Anschluss an das Stromnetz Selbstverbrauchsraten optimiert
2. Diejenigen, die den Selbstverbrauch optimieren und gleichzeitig mit dem Netz verbunden bleiben
3. Diejenigen, die Flexibilitätsservices auf Systemebene anbieten (virtuelle Kraftwerke)

Basierend auf den aktuellen Wachstumsraten sind DER-Assets, die mit dem Hauptnetz verbunden sind (Kategorien zwei und drei oben), wichtige Interessenträger, während isolierte Prosumenten in Zahlen wachsen, aber derzeit weniger wichtig für das Gesamtenergiemodell sind.

DERs in den USA sollen bis 2050 387 GW Leistung erzeugen. Unter diesen DERs ist Kleinsolar eine der häufigsten Formen für Prosumenten, die derzeit für fast ein Drittel aller in den USA produzierten Solarenergie verantwortlich sind. Für Prosumenten werden die meisten modernen PV-Anlagen in der Regel als bidirektionaler Anschluss auf und ab des bestehenden Netzes etabliert, sodass sie bei Bedarf sowohl Verbraucherkapazität aus dem Netz als auch die Fähigkeit, sie nach Möglichkeit an das Netz zu liefern, ermöglichen.

Ein weiteres Modell für Prosumenten sind Mikronetz- und Energiespeicherprosumenten, die je nach Konfiguration in verschiedene Kategorien passen können. Ein Universitätscampus könnte beispielsweise ein Mikronetz aufbauen, in dem er unabhängig vom übrigen Hauptnetz seinen gesamten Strombedarf versorgt und bereitstellt. Darüber hinaus können Mikronetze bei Bedarf generell mit dem Hauptnetz verbunden oder getrennt werden, was die Flexibilität bietet, je nach Kapazität und Bedarf aus dem Hauptnetz zu verbrauchen oder als virtuelles Kraftwerk zu fungieren.

Wie funktionieren Hinter-dem-Meter-, Mikronetz- und DER-Energiemodelle?

DER umfasst mehr als nur die Erzeugung erneuerbarer Energien oder Prosumenten; es bezieht sich auf jede Art von Stromerzeugung und -speicherung hinter dem Stromnetz oder außerhalb des Netzes. Ein bekanntes Modell ist das eines Diesel-Backup-Generators oder einer Reihe von Backup-Batteriezellen zur Energiespeicherung. Dies sind traditionelle Beispiele für DER, aber mit fortschrittlicherer Technologie entwickeln sich neue Systeme ständig weiter.

Mit dem Wachstum des Elektrofahrzeugmarktes wird zum Beispiel prognostiziert, dass EV-Autokonzerne bald zu virtuellen Kraftwerken und Energiespeichersystemen werden. Das Wachstum der künstlichen Intelligenz (KI) hat dies umsetzbarer gemacht, da intelligentes Laden/Entladen verwendet werden kann, um zu Niedertarifzeiten zu laden. Dies gibt dem Netz mehr Flexibilität und Stabilität in Bezug auf die Energiespeicherung – und diese Art von KI erleichtert auch geringere Ladekosten für Eigentümer von Elektrofahrzeugen in Verbindung mit variablen Tarifen auf ihrer Stromrechnung, wenn sie zu Niedertarifzeiten laden.

Diese zunehmende Akzeptanz von KI-Systemen macht auch neuen Start-ups im Energiebereich Raum, die einen Marktanteil erobern möchten. Wettbewerbsfähige neue Start-ups und Versorgungsunternehmen nutzen KI-Technologien, um Kundenanforderungen besser zu erfüllen. KI wird verwendet, um Lastanforderungen und Generierungsfunktionen zu prognostizieren, sowie für die Netzoptimierung und Netzwerkplanung, die alle Ausfälle verhindern, Geld sparen und die betriebliche Effizienz verbessern können.

Das Alter des Prosumenten: Herausforderungen und Vorteile

Prosumerismus und „intelligente“, datengestützte Geschäftsmodelle treiben Veränderungen voran, die die Anforderungen der Verbraucher besser erfüllen, um zu sparen, mehr Unternehmenstransparenz zu zeigen und den ökologischen Fußabdruck zu minimieren. Diese neuen Modelle stellen zwar definitiv einige Herausforderungen dar, bieten aber auch bestehenden Versorgungsunternehmen die Möglichkeit, sich in diese neue Kundenrasse zu integrieren, um Gewinn-/Gewinnvorteile in einer vielfältigeren Palette von Produkt- und Serviceangeboten zu bieten.

• DER-Hardware, Installation und Wartung wachsen im Laufe der Zeit immer günstiger und effizienter, insbesondere bei PV-Anlagen. Der Preis für PV-Anlagen ist in den letzten zehn Jahren um mehr als 70 % gesunken, was das exponentielle Wachstum dieser Arten von Systemen erklärt. Tatsächlich ist es mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate für Anlagen in den USA von 42 % pro Jahr in den letzten zehn Jahren nicht überraschend, dass Solar den größten Anteil an neuen elektrischen Erzeugungskapazitäten für 2021 ausmacht. Und natürlich profitieren sowohl der kleine Prosumer als auch der Hardwarekäufer gleichermaßen von der verbesserten Leistung und den gesunkenen Kosten der PV-Technologien.
• Versorgungsunternehmen können Prosumenten auch direkter unterstützen, indem sie ihre umfangreichen Geräte- und Technologieanforderungen durch vertikale Integration von Services wie technischem Support und Schulungsservices für Kunden erfüllen. Dies kann in Form von volumenrabattierter Wartung und Installation von Dingen wie PV-Geräten, Solarpaneelen und Batterien realisiert werden.
• Schließlich birgt die Umstellung auf alternative Energiequellen und DER-Vermögenswerte auch das Potenzial, die politische und finanzielle Abhängigkeit und das Risiko zu verringern, die mit der Nutzung endlicher, geospezifischer Ressourcen wie Kohle und Öl verbunden sind. Dies zeigt sich insbesondere im Hinblick auf die Senkung der Kosten für die Erzeugung erneuerbarer Energie.

Mit anderen Worten: Prosumenten und DERs könnten eine Bedrohung darstellen, indem sie einen Teil des Energiemarkts von großen Versorgungsunternehmen beziehen. Aber in Wirklichkeit wird der Energieverbrauch weltweit nur weiter wachsen, zusammen mit den Anforderungen der Kunden nach Transparenz und Nachhaltigkeit. Indem sie diese Trends nutzen und ihre beeindruckenden Kundennetzwerke, umfangreichen Ressourcen und jahrzehntelange Erfahrung nutzen, können Versorger DERs nutzen und monetarisieren, um ihre betriebliche Effizienz zu verbessern und ihre Kunden besser zu bedienen.

Intelligente, datengestützte Lösungen für Versorgungsunternehmen profitieren gleichermaßen von Prosumenten und Versorgungsunternehmen

Um die wachsende Zahl von DERs zu bewältigen, die in das Stromnetz integriert werden, ohne überfordert zu werden, müssen sich Versorgungsunternehmen stärker auf intelligente Versorgungsinfrastrukturen verlassen. Diese KI-gestützten Lösungen können die Datenerfassung und -verwaltung verbessern, um Betreiber über Risiken, Ineffizienz und Möglichkeiten zur Optimierung von Systemen und Netzen zu informieren. Diese können dann vorausschauend ausgerichtet werden, um den Gesamtnutzen, den Prosumenten an das Stromnetz bringen, sowie den Wert, den sie als Beitragende erhalten, zu erhöhen.

Auch wenn es für Unternehmen im Energiesektor neue Möglichkeiten gibt, mit ihren Verbrauchernetzen zu interagieren, stellt die geringe Kundenzufriedenheit mit Stromversorgungsunternehmen in Europa und Nordamerika weiterhin ein Problem dar. Mit mehr Spielern und Energieverteilungsstartups im Spiel steigen die Erwartungen von Verbrauchern und Prosumenten gleichermaßen. Die Anbieter, die am besten für den Erfolg geeignet sind, werden diejenigen sein, die Wege finden, diesem wettbewerbsfähigen und immer komplexer werdenden Markt sinnvolle Unterstützung und einen Mehrwert zu bieten.

Durch den Einsatz intelligenter, KI-gestützter Lösungen für die Versorgungswirtschaft können Anbieter Daten in ihren Verbrauchernetzwerken verwalten, analysieren und nutzen. Auf diese Weise können Versorgungsunternehmen der Zukunft Kundenerlebnisse und Energieeinsparpläne personalisieren und vorausschauende Erkenntnisse darüber entwickeln, wann und wo Kunden ihre DER- und Prosumer-Anlagen und -Hardware aktualisieren oder erweitern möchten.

Alternative Energiequellen und Geschäftsmodelle der Versorgungswirtschaft

Zunehmender sozialer Druck, politische Komplexität und katastrophale Klimaereignisse treiben die Dekarbonisierung voran. Und der Wunsch nach effizienteren und kosteneffizienteren Energiequellen motiviert eine neue Generation engagierterer Verbraucher.

Für Innovatoren und Vordenker im Bereich Energieerzeugung und -verteilung ist die Zukunft ihrer Branche in hohem Maße davon abhängig, dass sie eine hohe Kundenzufriedenheit bieten. Das bedeutet, dass die Infrastruktur und Services um die Kunden der Zukunft herum – speziell die Prosumenten – umgestaltet werden müssen. Wenn es strategisch gehandhabt wird, kann dies sowohl für die Versorgungswirtschaft als auch für Prosumenten zu einem Gewinn führen. Um prosumentenfreundliche Lösungen zum Leben zu erwecken, ist es erforderlich, eine Vielzahl unterschiedlicher und komplexer Datensätze zu sammeln und zu verstehen. Und nicht nur, um diese Daten isoliert zu erfassen und zu betrachten, sondern sie mit intelligenten Systemen zum Leben zu erwecken. Mithilfe von KI- und Machine-Learning-Tools können sie handlungsrelevante Storys erzählen, aussagekräftige Empfehlungen abgeben und schnelle, intelligente Entscheidungen in Echtzeit unterstützen.