Profitability of energy supply contracting and tenant electricity sharing models in a mixed urban neighborhood

Abstract

Die Europäische Union strebt eine Erreichung der Klimaziele bezüglich Emissionsreduzierungen, Steigerung der Energieeffizienz und dem forcierten Ausbau erneuerbarer Energien an. Um eine breite Anwendung von dezentralisierter und lokaler erneuerbarer Energiebereitstellung zu forcieren, braucht es unter anderem rechtliche Rahmenbeidingungen für Mehrparteienhäuser und Wohn-/Geschäftsquartiere. Eine Vorreiterrolle nehmen hier Deutschland und Österreich ein, welche bereits Mieterstrommodelle und Energie-Contracting-Konzepte rechtlich ermöglichen. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird die Wirtschaftlichkeit ausgewählter Geschäftsmodelle unterschiedlicher Akteure untersucht. Relevante Stakeholder stellen die Wohnungs- wirtschaft, die Energiewirtschaft und andere externe Unternehmen (Drittanbieter) dar. Hierfür wird ein MATLAB Optimierungsmodell entwickelt, welches den Gewinn des Contractors oder des Energiesystem-Anbieters maximiert. Gleichzeitig wird die Wirtschaftlichkeit des Contractors so eingeschränkt, dass die Contracting-Maßnahme im Quartier stets zu einer Energiekostenreduktion für die MieterInnen und EigentümerInnen führen muss.Die Ergebnisse zeigen, dass Energie(liefer)contracting bereits höchst profitabel für den Contractor als auch für die MieterInnen/EigentümerInnen ist. Die betrachteten Geschäftsmodelle sind durchgehend wirtschaftlich, wobei die exakten Zahlen stark von den ökonomischen Parametern Zinssatz und Abschreibdauer abhängig sind. Zudem sind jene Modelle zu favorisieren, bei welchen die Energiepreise nicht a priori festgesetzt sind, sondern das Modell ein Optimum zwischen Technologiekapazität und Verkaufspreis eruieren kann. Nutzungsdurchmischung im Quartier, hohe Energiepreise aus dem Netz (siehe deutscher Strompreis und Fernwärme) und das elektrische und thermische Netz als möglicher Überschussspeicher wirken sich besonders positiv auf die Wirtschaftlichkeit aus.Künftig gilt es, die regulatorische Weiterentwicklung auf diesem Gebiet, aber auch die Informationsverbreitung unter relevanten Stakeholdern zu verstärken. Zusätzlich sollen - neben der Entwicklung weiterer innovativer Geschäftsmodelle - künftig auch Elektrofahrzeuge und diverse Speicher in Contracting-Angebote eingebunden werden.

The European Union aims at achieving climate goals such as emission reduction, energy efficiency increase and enforced renewable energy diffusion. In order to promote a broad application of decentralized and local renewable energy generation, legal framework conditions for apartment buildings and residential/business districts are needed. Germany and Austria are taking a pioneering role in this area, since they have already legally enabled tenant electricity sharing models and energy contracting concepts.In the context of this Master's thesis, selected business models of different players are examined for profitability. Relevant stakeholders are the housing industry, the energy industry and other external companies (third parties). A MATLAB optimization model is developed to maximize the profit of the contractor or energy system provider. At the same time, the contractor's profit is constrained such that the contracting measure in the neighborhood must always result in a reduction in energy costs for the tenants and owners.The results show that energy (supply) contracting is already highly profitable for both the contractor and the tenants/owners. The business models considered are consistently profitable, with the exact numbers being heavily dependent on the economic parameters of interest rate and depreciation times. In addition, those models, where energy prices are not pre-defined, are to be favoured, because the model can determine an optimum between technology capacity and sales price. Mixed usage in the neighbourhood, high energy prices from the grid (see German electricity price and district heating) and the electrical and thermal grid as a possible surplus storage have particularly positive effects on the profitability. In the future, it will be necessary to intensify the regulatory development in this area, but also to disseminate information among relevant stakeholders. Furthermore, in addition to the development of other innovative business models, electric vehicles and diverse storage systems are to be included in contracting services.