Smart Grid – Die Schweiz braucht ein intelligentes Stromnetz Internationale Entwicklungen & Aktivitäten in der Schweiz Dr. Michael Moser Bereichsleiter Energieforschung Bern, 16. Juni 2010

Herausforderungen der Energieversorgung Weltweit, ... in Europa, ... und in der Schweiz Versorgungssicherheit, Energieeffizienz, Erneuerbare Energien, Reduktion der CO2- und Schadstoffemission, Liberalisierter, regulierter Elektrizitätsmarkt  Treiber CH ähnlich, aber nicht identisch mit Treibern EU Quelle: IEA Steigende Elektrizitätsnachfrage Anstieg 2%/a → +1250 TWh/a im Jahr 2030 Unabhängigkeit von importierten fossilen Brennstoffen Elektromobilität Dezentralisierung der Elektrizitätserzeugung Signifikante volatile Erzeugung DK: Windvorhersage ±1 m/s  ±320 MW @ 2400 MW Intelligenz zur Vermeidung von enormen Reservekapazitäten Alternde Infrastruktur Fehlende Investitionen Investitionswelle → grosses Potential neue Architektur & Betriebsweise Markt und Regulierung Strommarktliberalisierung Netzregulierung mit genügend Anreizen für Investitionen in Netzinfrastruktur EU: Daten- & Informationsbedarf > 20 G€ @ 100 €/Anschluss Volatile Erzeugung aus lastfernen erneuerbaren Energien (Wind, Sonne) beeinflussen via Übertragungsnetz auch Verteilnetze der Schweiz und erfordert grösste Mengen zusätzlicher Speicher (zentral/dezentral) CO2-freie Elektrizität (Nuklear, Grosswasserkraft) und dezentrale erneuerbare Energien erfordern eine grundlegend andere Netzstruktur. Das Potenzial der Rundsteuerungen kann noch gezielter genutzt werden. Assets im regulierten Markt können effizienter und sicherer bewirtschaftet werden. Quelle: K. U. Leuven Smart Grids – Internationale und nationale Aktivitäten Dr. Michael Moser

European Strategic Energy Technology Plan (SET-Plan) Instrument zur Erreichung des EU-Ziels 20-20-20 Umsetzung durch European Industrial Initiatives (EII) European Energy Research Alliance (EERA) 7 European Industrial Initiatives (EII) Windenergie Solar PV / CSP Netze Carbon Capture & Storage (CCS) Biomasse Kernenergie «Smart Cities» Finanzierung durch FP7, CIP-IEE, NER300, EIB, volle & assoziierte Mitglieder, Regionen, nationale Forschungsprogramme, EEPR, Industrie Teilnahme u.a. durch aktive Mitarbeit bei der Ausgestaltung und Umsetzung des «Implementation Plans», Bereitstellung von Eigenleistungen, Anerkennung/ Unterstützung der gemeinsamen Erklärung vom 3. Juni 2010 gestartet am 3./4. Juni 2010 in Madrid Start geplant im Oktober/November 2010 – PF7-Energy – FP7-Euratom – Competitiveness and Innovation Framework Programme (CIP-IEE) – NER300 (New Entrant Reserve, Emissio Trading System) – European Investment Bank (EIB) – Member States and Associated Countries, Regions – National Programmes – European Energy Programme for Recovery (EEPR) – Industry Smart Grids – Internationale und nationale Aktivitäten Dr. Michael Moser

European Strategic Energy Technology Plan (SET-Plan) CH als Beobachter, de facto gleichberechtigt Smart Grids – Internationale und nationale Aktivitäten Dr. Michael Moser

SET-Plan-Finanzierung in der Schweiz Gemäss «Implementation Plan» der SET-Plan-Initiative: 7. Forschungsrahmenprogramm der EU (FP7) Nationale Programme weitere öffentliche Mittel Private Quellen Ziel gemäss Konzept CORE Budgets BFE 2008-2010 davon < 750 kCHF/a für Netze Smart Grids – Internationale und nationale Aktivitäten Dr. Michael Moser

European Electricity Grid Initiative (EEGI) Forschung & Entwicklung sowie Demonstration der Planungsoptimierung Massgeblich mitgestaltet durch Netzbetreiber (keine CH-Unternehmen!) 10-Jahres-Plan (2010-2020): geplantes Budget 2 Milliarden Euro  Positionierung der Schweizer Unternehmen und Hochschulen genau jetzt nötig! Smart Grids – Internationale und nationale Aktivitäten Dr. Michael Moser

«Smart Grids» Aktivitäten in Europa E-Energy (Deutschland) 6 Pilotregionen zu «Smart Grids» + weitere 7 zur Integration der Elektromobilität (V2G) Begleitforschung zur Vorbereitung einer flächendeckenden Resultatumsetzung >120 Millionen Euro öffentliche Fördermittel + noch mehr Mittel aus der Industrie Cell Controler Project / Ecogrid / EDISON (Dänemark) Pilotprojekt zur Analyse der Netzsteuerungshierarchie (dezentral → zentral) Versorgungsunabhängigkeit von Regionen (Wind, WKK, konventionell-thermisch, V2G) TELEGESTORE (Italien) 31 Millionen Smart Meters, Automatisierung von 100‘000 Unterstationen, optimiertes Asset Management, verbessertes Krisenmanagement Unter den derzeit grössten «Smart Grids » Implementierungen der Welt Smart Grid Initiatives (Frankreich) Pilotprojekte zur Erreichung der CO2-Ziele (Integration erneuerbarer Energien, DSM, etc.) 1% Smart Meters (Pilot) → 35 Millionen Zähler mit echten «Smart Grids» Funktionen Amsterdam Smart City (Niederlande) Nachhaltiges Wohnen, Arbeiten, nachhaltige Verwaltung, nachhaltiger Verkehr 20 Demoprojekte zur effizienten Integration von «Smart Grids» Technologien in Städten + viele kleinere nationale und internationale Projekte und Stakeholder-Plattformen inkl. Erstellung von Roadmaps und Umsetzungsplänen V2G = Vehicle-to-Grid DSM = Demand Side Management Smart Grids – Internationale und nationale Aktivitäten Dr. Michael Moser 7

«Smart Grids» Aktivitäten ausserhalb Europas American Recovery and Reinvestment Act, Energy Independence and Security Act, American Clean Energy and Security Act (USA) Grösstes einzelnes Netzmodernisierungsprojekt (unter Einbezug von erneuerbaren Energien, Speicher, Energieeffizienz, DSM, E-Mobilität) Pilot- und Demonstrationsprojekte Modernisierungs- und Umsetzungsprojekte Neubauprojekte 4.5 Milliarden US$ für Verteilnetze (Smart Grids) 7.25 Milliarden US$ für Übertragungsnetze State Grid Corporation (China) Ressourcenmanagement über grosse Distanzen, Integration erneuerbarer Energien infolge verstärkter Elektrifizierung, Steigerung der Versorgungssicherheit 2010: Start F&E, P&D, 2015: Schlüsseltechnologien identifiziert, 2020: Implementierung National Smart Grids Initiative (Australien) 100 Millionen AUS$ für nationale Smart Grids Projekte Smart Grids – Internationale und nationale Aktivitäten Dr. Michael Moser

«Smart Grids» Aktivitäten in der Schweiz (Auswahl) Verteilte Einspeisung in Niederspannungsnetze (VEiN) – AEW Energie AG Aufbereitung und Sammlung von Fachwissen, Definition technischer Randbedingungen, Reglementierung der Anschlussbedingungen Swiss-Vehicle-to-Grid (SwissV2G) – SUPSI, Bacher Energie AG Systemintegration von Elektrofahrzeugen und dezentraler Erzeugungs-anlagen unter Berücksichtigung dezentraler Steuerungsansätze Vision of Future Energy Networks (VoFEN) – ETH Zürich Gesamtheitliche Konzepte für Multienergieträgernetze, Konversion von Energieträgern, Einbezug von Elektromobilität AlpEnergy – Università della Svizzera Italiana Konzepte für Umsetzung und Betrieb virtueller Kraftwerke im Alpenraum Forschungsmonitoring Smart Grids Europa – Bacher Energie AG Analyse eines erweiterten europäischen Forschungsumfelds «Smart Grids» im Rahmen des europäischen «SmartGrids ERA-Nets» Ab Herbst verschiedene neue Projekte im Rahmen der laufenden ersten europäischen Ausschreibung des «SmartGrids ERA-Nets» Smart Grids – Internationale und nationale Aktivitäten Dr. Michael Moser

Internationale Kooperationen des Bundes Internationale Kooperationen und Komiteemitgliedschaften IEA Implementing Agreement on Electricity Networks, Analysis, Re- search and development Enard SmartGrids ERA-Net (in Kooperation mit Verwandten ERA-Nets) Europäische Technologieplattform SmartGrids Mirror Group + SET-Plan European Electricity Grid Initiative (EEGI) EII-Team Drei-Länder- Kooperation Smart Grids D-A-CH www.iea-enard.org www.eranet-smartgrids.eu www.smartgrids.eu www.smartgrids-dach.eu Smart Grids – Internationale und nationale Aktivitäten Dr. Michael Moser

Forschungsstelle Energienetze an der ETHZ Vision „Die Forschungsstelle Energienetze liefert für die Wirtschaft und die breite Bevölkerung unabhängige Kommentare und Antworten zu den dringlichsten Problemen im Bereich der elektrischen Netze, kommuniziert diese in der Öffentlichkeit sichtbar und wird europaweit wahrgenommen.“ Grundsätze: Unabhängig Glaubwürdig Transparent Angewandt Trennung von Finanzierung und Forschung ETH, Wissenschaftlicher Beirat Veröffentlichung von Berichten und Resultaten Fördergesellschaft, Leitungsausschuss Smart Grids – Internationale und nationale Aktivitäten Dr. Michael Moser

Voraussetzungen und nächste Schritte 3. EU Energiebinnenmarktpaket (RL 2009/72/EG, Annex A, Konsumentenschutz): Verbreitung von intelligenten Zählern («Smart Meters») Jeder Mitgliedstaat erstellt Zeitplan zur sukzessiven Einführung 80% der Kunden (wo wirtschaftlich sinnvoll) bis 2020 umgerüstet  Allerdings: Sinnvolle Mindestanforderungen sind nicht definiert! Forschung und Entwicklung sowie Pilot- und Demonstrationsprojekte  BFE, Netzbetreiber und Industrie müssen Erfahrungen sammeln Datenschutz/Akzeptanz: Durch «Smart Metering» werden z.B. relevante Informationen über die Gewohnheiten in einem Haushalt erhoben.  viele rechtliche und gesellschaftliche Fragen müssen geklärt werden Flexible, standardisierte Lösungen  die Industrie ist gefragt Regulierung der Netze, welche Forschung und Investitionen in «Smart Metering» (soweit nötig) und «Smart Grids» fördert (Anreizregulierung, durch ElCom genehmigte anrechenbare Kosten, Marktmechanismen etc.)  attraktive Geschäftsmodelle für alle(!) Stakeholder sind unerlässlich zur Erreichung eines volkswirtschaftlich tragfähigen Systems  nur eine europäisch vernetze Vorgehensweise ist sinnvoll Smart Grids – Internationale und nationale Aktivitäten Dr. Michael Moser