Vorlage

Aktenzeichen: BFE-471.3-20/10

6 Flexibilität

Im Stromnetz gibt es verschiedene Arten von Flexibilität, welche genutzt werden können, um die Erzeugung und den Verbrauch stets im Gleichgewicht zu halten und Netzengpässe zu vermeiden. Steuerbare Erzeugungsanlagen wie Speicher- oder Gaskraftwerke, Speicher bei Endkunden, Endkundinnen und flexible Verbraucher können kurzfristig ihre Leistung anpassen, um die Balance im Stromnetz zu gewährleisten und Netzengpässe zu beseitigen. Auf der Angebotsseite kann durch «Peak-Shaving» bzw. «Curtailment» eingegriffen werden, wodurch ein kleiner Teil der produzierten Energie verloren geht, da hierzu dargebotsabhängig produzierende Erzeugungsanlagen «abgeregelt» werden. Damit kann ein überdimensionierter Netzausbau vermieden und gleichwohl eine gute Nutzung der erneuerbaren Energie erzielt werden. Der vorliegende SZR CH macht keine Vorgaben zum Umfang des «Peak-Shaving», da es diesbezüglich noch keine regulatorischen Vorgaben gibt. Die am 18. Juni 2021 durch den Bundesrat verabschiedete Botschaft zum «Bundesgesetz über eine sichere Stromversorgung mit erneuerbaren Energien»¹² enthält Vorschläge für neue gesetzliche Bestimmungen, damit Endverbraucher und Speicherbetreiber ihre Flexibilität systemdienlich nutzen können.

Bezüglich der Speicherung ist zwischen dezentralen Batterien bei den «Prosumern» und Pumpspeicherkraftwerken (PSKW) zu unterschieden. In den folgenden Tabellen wird bei den Speichern die gesamte installierte Leistung der Pumpen bzw. Ladegeräte ausgewiesen sowie die gesamte Speicherkapazität. Die Kapazität der PSKW ist jeweils so definiert, dass das limitierende Becken (Ober- oder Untersee) den Wert bestimmt. Von Netzbetreibern eingesetzte Grossbatterien werden nicht betrachtet, da diese sehr unterschiedlich zum Einsatz kommen. Für dezentrale Batterien wird angenommen, dass sie meistens bei PV-Anlagen installiert werden. Die Batterien verfügen über eine durchschnittliche Speicherkapazität von 5 kWh pro Batterie, bei einer Ladeleistung von durchschnittlich 10 kW. Es wird angenommen, dass langfristig 70 % der PV-Anlagen mit einer Batterie ausgerüstet werden. Im Jahr 2030 werden 30 % und im Jahr 2040 etwa 60 % der PV-Anlagen mit einer Batterie ausgerüstet sein. Ebenfalls werden Batterien von Elektrofahrzeugen nur als flexibler Verbrauch angesehen, indem die Ladeleistung gesteuert werden kann, jedoch ist kein bidirektionales Laden vorgesehen. Die Entwicklung von PSKW ist in den Szenarien 13 identisch. Dezentrale Batterien verbreiten sich parallel zu den PV-Anlagen, deshalb ist der Anstieg vor allem im Szenario 1 stark mit über 500 000 und im Szenario 3 mit 400 000 dezentralen Batterien im Jahr 2040. In Szenario 2 wird für das Jahr 2040 derweil von etwa 200 000 Batterien ausgegangen.

Jahr 2019 2030 2040 2019 20302040

Speicher Pump- bzw. Ladeleistung [MW] Speicherkapazität [GWh] Quelle: EP2050+

Pumpen von PSKW 2 620 3 790 5 450 1 060 1 250 1 410 Dezentrale Batterien - 1 220 5 550 - 0,61 2,78 Tabelle 15: Entwicklung von Speichern im Szenario 1 gemäss Modellabschätzung EP2050+ (nicht veröffentlicht)

Jahr 2019 2030 2040 2019 20302040

Speicher Pump- bzw. Ladeleistung [MW] Speicherkapazität [GWh] Quelle: EP2050+

Pumpen von PSKW 2 620 3 790 5 450 1 060 1 250 1 410 Dezentrale Batterien - 690 2 330 - 0,48 1,16 Tabelle 16: Entwicklung von Speichern im Szenario 2 gemäss Modellabschätzung EP2050+ (nicht veröffentlicht)

Jahr 2019 2030 2040 2019 20302040

Speicher Pump- bzw. Ladeleistung [MW] Speicherkapazität [GWh] Quelle: EP2050+