STUDIE

In Kürze

In Kürze

  • Die Energiewende bietet enorme Chancen für die Energieversorger, wenn es ihnen gelingt, die Grundlage für nachhaltiges Wachstum zu schaffen.
  • Unsere Studie „Digitally Enabled Grid“ benennt die unmittelbar bevorstehenden Herausforderungen der Energiewirtschaft.
  • Damit die Energiewende als größtes IT-Projekt der Energiewirtschaft gelingt, sehen wir vier Bereiche als Erfolgsfaktoren.
  • Wir haben auf dieser Basis mehrere Maßnahmen für Verteilerunternehmen identifiziert, die in den kommenden zehn Jahre umgesetzt werden können.


Energiewende: Das Netz im Wandel

Unstrittig ist: Die Energiewende hat deutlichen Einfluss auf die gesamte Wertschöpfungskette der Versorgungsunternehmen. Die Energiewirtschaft sieht sich mehr und mehr externen Einflussfaktoren ausgesetzt, wie der zunehmenden dezentralen Energieerzeugung, der wachsenden Nachfrage nach CO2-Neutralität und der voranschreitenden Elektrifizierung in Industrie und Verkehr.

Die Branche erlebt nicht nur eine Neugestaltung ihrer Rolle, sondern auch des regulatorischen Rahmens, in dem sie agiert. Auf der einen Seite steht der Anspruch, allen den Weg in eine Netto-Null-Zukunft zu ebnen. Auf der anderen ist dies nur möglich, wenn Geschäftsmodelle der Unternehmen darauf ausgerichtet sind – und auch Risiken und Herausforderungen berücksichtigen.

Wie unsere Studie „Digital Enabled Grid“ zeigt, fühlen sich viele Führungskräfte noch nicht bereit für einen solch umfassenden Umbruch. Sie sind derzeit sehr herausgefordert, Antworten auf die Fragen zu finden, wie das Netz auf die angestrebte Elektromobilität vorbereitet werden muss, wie sie sich angesichts der wachsenden Digitalisierung gegen Cyberangriffe schützen und wie sie ihre Infrastruktur gegen zunehmende extreme Wetterereignisse schützen können.

Powering distribution businesses for the energy transition

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Wendepunkt in Sicht – Wandel ist jetzt

Der Moment, an dem das alte Verteilermodell für Energie in weiten Teilen durch ein neues ausgetauscht sein wird, rückt mit großen Schritten näher. Das nationale Ziel, bis 2045 klimaneutral zu werden, und auch das Bestreben, dass bis 2030 mehr E-Autos als Benziner und Diesel auf den Straßen sind, fordert neue Lösungen, Techniken und Strategien.

Wie sich dieser Wendepunkt andeutet, davon berichten die Befragten in der Accenture-Studie „Digital Enabled Grid“, zu der weltweit 250 Führungskräfte von Versorgungsunternehmen befragt wurden.

Über Landesgrenzen hinauszuschauen verschafft wichtige Einblicke. Weltweit berichten die befragten Führungskräfte, dass sie bereits eine gewisse Disruption erkennen können. Drei Viertel der Befragten sagten sogar, dass diese Disruption erheblich ist. Zu den Hauptauslösern zählen sie den steigenden Anteil der Versorgung aus netzgekoppelter, dezentraler Energieerzeugung (DEG) und die lokale Dichte der Prosumer-PV-Erzeugung.

78%

der Führungskräfte im Vertrieb erwarten, dass die Energiewende einen Wendepunkt auslösen wird, der den Betrieb disruptiert und Investitionen erfordert.

86%

der Führungskräfte im Vertrieb glauben, dass ihr Unternehmen innerhalb des nächsten Jahrzehntes den Wendepunkt der Disruption erreichen wird.

100%

der Führungskräfte im Vertrieb geben an, dass sie bereits in irgendeiner Form von Disruption im Zusammenhang mit der Energiewende in ihrem Betrieb betroffen sind.

68%

der Führungskräfte im Energiesektor glauben, dass der Wendepunkt durch netzgekoppelte, dezentrale Energieerzeugung verursacht wird.

Wie Accentures aktuelle „Digitally Enabled Grid“-Studie zeigt, fühlen sich auch viele Führungskräfte der deutschen Energieversorger nicht bereit für den Umbruch: So glaubt eine Vielzahl der Befragten, dass die Netze der erwarteten Menge an Elektrofahrzeugen in den kommenden zehn Jahren nicht standhalten können und Ladeinfrastruktur fehlen wird. Mehr als die Hälfte der Führungskräfte sieht sich nicht in der Lage, angemessen auf Cyberbedrohungen, extreme Wetterereignisse oder regulatorische Neuerungen zu reagieren. Zudem stimmen fast acht von zehn Energieversorger zu, dass die derzeitigen regulatorischen Modelle und Anreize nicht mehr angemessen sind, um die Energiewende erfolgreich umzusetzen.

Unsere Umfrage hat aber auch gezeigt, dass drei der vier wichtigsten Prioritätsbereiche, die die Führungskräfte der Energiewirtschaft als besonders kritisch betrachten, durch größere Transparenz der Daten besser steuerbar werden: der Energiestatus des Netzes, die Nachfrage der Verbraucher und die Exporte von Prosumern sowie die an das Netz angeschlossenen Anlagen.

Um die Risiken zu minimieren und das volle Wertschöpfungspotenzial zu nutzen, ist neben neuen Richtlinien aus der Politik vor allem eine neue digitale Infrastruktur notwendig.

Abzuwarten, wie sich die Einflussfaktoren und Veränderungen – auch regulatorisch – manifestieren, ist eine Taktik, die enorme Risiken in sich birgt. Des Weiteren bleibt die Unsicherheit, was getan werden muss und kann.

Ein Teil dieser Ungewissheit könnte durch regulatorische Rahmenbedingungen gemildert werden, die die Widerstandsfähigkeit der Netze gegenüber der Energiewende und anderen Risiken wie Cybersicherheit und Wetterextreme unterstützen. Allerdings hat unsere Umfrage gezeigt, dass die meisten der Befragten glauben, dass die Regulierungsbehörden – nicht nur in Deutschland – darauf warten, dass die Energiewirtschaft zunächst innovative Modelle vorschlägt, die Anreize für Flexibilität bieten. Einfach ist das nicht, könnte aber eine wichtige Gelegenheit sein, die Art und Weise selbst zu definieren, wie die Netze im nächsten Jahrhundert betrieben werden.

Die Herausforderung besteht darin, seitens der Energieversorger Vorschläge für eine stärkere Nutzung von Flexibilitätslösungen zu entwickeln, einschließlich der Frage, wie sie die Beteiligung potenzieller Anbieter fördern und die Nutzung von Flexibilität in den täglichen Betrieb einbinden würden.

78% der befragten Führungskräfte von Energieversorgern weltweit meinen, dass die Regulierungsmodelle nicht geeignet sind, um die Energiewende umzusetzen.

Die Energiedistribution der Zukunft schaffen

Was wir brauchen, ist eine neue digitale Infrastruktur, die ein wirklich aktives Netzmanagement im Zuge der Energiewende unterstützt. Das bedeutet, dass die Sichtbarkeit und die Kontrolle des Stromnetzes, der angeschlossenen erneuerbaren Energien und der Beteiligung der Verbraucher grundlegend transparenter werden müssen.

Wir sehen vier verschiedene Bereiche, die den digitalen Wandel eines Versorgungsunternehmens unterstützen:

Der erste Bereich schafft die Grundlage für die weiteren drei Bereiche, wenn Unternehmen vorhandene Daten optimal nutzen und eine Datenarchitektur aufbauen, die den Anforderungen der Energiewende gerecht wird.

Der zweite Bereich erweitert die zentrale betriebliche Transparenz und Steuerung, insbesondere im Hinblick auf die an das Netz angeschlossene dezentrale Stromerzeugung und die für ihre effektive Integration erforderlichen technologischen Lösungen.

Im dritten Bereich sollten Energieversorger den Umfang der Daten durch den Einsatz von IoT-Geräten erheblich ausweiten.

Im vierten sollten sie dezentrale Intelligenz und Steuerung durch die Implementierung von Cloud, Edge Computing, 5G, digitalen Zwillingen und Plattformen optimieren.

Diese Bereiche sind weder exklusiv noch linear, sondern hängen von vielen Faktoren wie Standort, Regulierungsmodell und Branchenstruktur ab. Verschiedene Versorgungsunternehmen werden in diesen Bereichen in unterschiedlichen Stadien beginnen und im Laufe ihrer Entwicklung verschiedene Elemente aus jedem Bereich nutzen. Auch wird das Tempo, in dem solche Herausforderungen der einzelnen Bereiche bewältigt werden, unterschiedlich sein.

Four areas underpin distribution businesses' digital transformation for the energy transition.

Die Grundlage dafür ist die optimale Nutzung vorhandener Daten und die Schaffung einer Datenarchitektur, die den sich wandelnden Anforderungen der Energiewende gerecht wird.

Die neue Architektur benötigt folgende Merkmale:

  • die Integration mehrerer Datentypen, einschließlich Netz- und Topologiedaten, Leistungsdaten der Anlagen, Betriebshistorie, Daten zu geografischen Standorten und Kunden sowie eine gezielte Anreicherung um externe Daten (z. B. Wetterdaten)
  • eine eindeutig definierte Daten-Governance und die Etablierung einer Single Source of the Truth. Daten müssen verlässlich sein. Eine hohe Datenqualität muss sichergestellt werden
  • eine Skalierbarkeit, um das exponentielle Wachstum von IoT-Daten zu integrieren
  • Flexibilität zur schnellen Anpassung der Datenerfassung und -analyse als Reaktion auf veränderte Anforderungen
  • eine Datenübertragungs-/Kommunikationsstrategie, die die Anforderungen an Sicherheit, Zuverlässigkeit, Bandbreite, Latenzzeit und Kosten erfüllt.

Passives Netzmanagement bedeutet eingeschränkte Transparenz und Steuerung. Die Energiewende erfordert jedoch ein viel genaueres Management der unteren Spannungsebenen: Eine Ausweitung der ADMS-Kernsysteme auf die Niederspannungsnetze ist notwendig, um das Wachstum der erneuerbaren Energien aktiv zu steuern. Für fortschrittliche und flexible Dienstleistungen braucht es Transparenz in Echtzeit und ein stabiles Distributed Energy Resources Management System (DERMS), das in die bestehenden Lösungen des Netzmanagements integriert werden muss. Dies ermöglicht den Datenaustausch innerhalb des Unternehmens und mit Dritten wie etwa Übertragungsnetzbetreiber oder Anbieter von Ladestationen für Elektrofahrzeuge.

Die Energieversorger müssen nicht nur ihre zentralen Steuerungssysteme auf die Niederspannung ausdehnen, sondern auch die Transparenz des gesamten Systems, der Niederspannungsnetze und der netzfremden Anlagen verbessern. Mithilfe von IoT-Geräten und Datenschnittstellen, die direkt mit der Cloud verbunden sind, können die Unternehmen primäre Betriebsdaten der Anlagen erfassen, den Zustand und die Leistung der Anlagen sowie Umwelt- und Standortdaten überwachen. Eine höhere Transparenz verbessert die Netzoptimierung maßgeblich, insbesondere durch flexible Dienstleistungen – auch wenn der Großteil des Niederspannungsnetzes möglicherweise nicht in Echtzeit verwaltet wird. Dadurch ist es den Versorgern möglich,

  • ausgefeilte kurzfristige Prognosen für Ab- und Zufluss zu erstellen,
  • Transparenz von Standorten und Anlagen zu schaffen,
  • primäre Systemdaten zu ziehen,
  • komplexe Möglichkeiten für flexible Dienstleistungen zu bieten.

Edge Computing und neue Kommunikationsmöglichkeiten unterstützen die Optimierung lokaler Anlagen in nahezu Echtzeit und helfen, das Netz, die erneuerbaren Energien und die Nachfragesteuerung auf der Seite der Verbraucher zu orchestrieren. Diese Leistungen werden voraussichtlich nach Bedarf und nicht flächendeckend über das gesamte Netz hinweg umgesetzt. Zu den wichtigsten Anwendungsbereichen gehören neben Virtuellen Kraftwerken (VPP) und Microgrids auch die Koordinierung von Schutzmaßnahmen und Erkennung von Ausfällen, Systemanalysen (Leistungsfluss, Zustandsabschätzung usw.) sowie Digitale Zwillinge.

Vorreiter sein und heute starten

Der Energieverbraucher steht im Mittelpunkt dieses Wandels, und der Vertrieb spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung strategischer Ansätze. Für die Energieversorger heißt es: aktiv werden, wenn sie die Energiewende meistern und mitgestalten wollen, ohne den Anschluss zu verpassen.

Mit entsprechenden Maßnahmen in den vier skizzierten Bereichen können Unternehmen die notwendige digitale Infrastruktur aufbauen. Dabei ist davon auszugehen, dass es weltweit sehr unterschiedliche Ansätze geben wird.

Doch allem voran steht die Aufrüstung des Netzes mit Sensoren und anderen Datenquellen, die in Echtzeit Leistungsdaten an jedem Knotenpunkt übermitteln. Was den Energiewandel zum IT-Projekt macht, ist die Notwendigkeit, diese Daten zu analysieren, um sowohl die aktuelle Verteilung der Last im Netz zu beobachten als auch gute Vorhersagen treffen zu können, wie mögliche Herausforderungen (z. B. Engpässe im Netz) geregelt werden können. Planbare Flexibilität – das ist das Stichwort. Und das wird umso wichtiger, je höher der Anteil an Wind- und Sonnenenergie wird.

Energieversorger tun gut daran, jetzt eine durchdachte, saubere Datenstrategie zu entwickeln. Wer hier frühzeitig mit Prototypen in kleinen Bereichen Pilotprojekte startet, hat gute Chancen, den Anschluss zu schaffen an das sich gerade bildende Ökosystem des datengesteuerten Stromnetzes, dem Digital Enabled Grid, und neuen Geschäftsmodellen eine stabile Grundlage zu geben.

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