20110317 brugel presentation to board v0.2.ppt...mar 17, 2011 · brugel study on key...

Brugel

Study on key functionalities of smart meters in the Brussels’ (energy)

distribution market

Board of directors

17 March 2011

V0.2

2Copyright © 2010 Capgemini. All rights reserved.

BRUGEL – Smart Meter Functionaliteit Brusselse Markt

Capgemini is a leading provider of consulting services

� North America, Europe and Asia

� 300 offices in 30 countries

� 90,500 employees

� € 8.4bn revenue in 2009

Technology

Outsourcing

Consulting

One of the world’s foremost providers of

Consulting, Technology and Outsourcing services

� An autonomous global practice of the Group,

dedicated to providing best-in-class strategy

and management consulting to our clients,

empowering them to respond faster and

more intuitively to changing market

dynamics

� We design and implement transformation

strategies to achieve measurable results for

our clients

� Collaborating closely with client

organisations, we provide insights and

capabilities which boost their freedom to

achieve superior results

� Our Global Consulting Network includes

3,000 consultants working across 5

continents



TABEL OF CONTENTS

• Objectives and Approach

• Applicability of Smart Meters

• Technology enablers

• Business scenario’s

• Business case: costs vs. benefits analysis

• Conclusions & recommendations



A detailed report of 256p has been delivered to answer

all key all questions as put forward by Brugel

Definition of primary use cases

Analysis of

primary use cases

• How can smart meters be used in Brussels?

• How do our stakeholders look at it?

• What use cases are key to study more in depth?

• What technology drivers are essential and what are the current capabilities?

• What functionalities are needed and what are the needed performance levels?

• What is the impact on market dynamics?

• What can we learn from other regions/ countries

• How to the related costs & benefits compare?

• What are the critical success factors related to risks, implementation and policy making

Overall

Overall

Per Use Case

Hst 6

Hst 2(+appendices)

Hst 3

Hst 4

Hst 5

Conclusions & Recommendations



10 weeks6 weeks 8 weeks

Kick-off :Scoping & approach

Presentation:Acceptance final detailed report

= Meetings/ Workshops

Collaborative Workshop I:Input for prioritization

A 3-stepped project approach as key to optimally involve all key stakeholders and ensure maximal focus on the specific context of Brussels

FOCUS: Detailed analysis of selected use cases

Functionalities & Technology

SCAN Long List

Primary Use cases

ACT:Define recommendations

Cost vs. Benefits / Market dynamics

= Steering Committee

03/09 16/09 01/12 21/01 17/032810

20/1207/12 17/12

29/1017/01



Bedrijf Rol Naam datum

Sibelga Netwerkbeheerder Patrick Claessens 18/10 14u

ORES Netwerkbeheerder Marc Van Eeckhout 25/10 9u30

Eandis Netwerkbeheerder Patrick Devos 8/12, 14u

Infrax Netwerkbeheerder Jan Neyens 12/10 10u

Vivaqua Netwerkbeheerder Werner Provost 21/10 13u

BIM Overheid Maurice Bohet 15/10 10u

Privacy comm. Overheid Dieter Verhaeghe 28/9 10u

VREG Regulator Dirk Van Evercooren 27/9 9u

Cwape Regulator Francis Ghigny 4/10 9u

CREG Regulator Christian Fontaine 7/10 10u

Essent Bel Leverancier Karen Verhegghe 6/10 9u

Nuon Belgium Leverancier Bert Verlinden 8/12 16u

Electrabel Leverancier Annemarie Godts 15/10, 14u

Luminus SPE Leverancier Bram De Wispelaere 21/10 16u30

Telenet Telecombedrijf Chris Lefrère 20/12, 11u

UCM Professionele gebr Francine Werth 22/11 10u

Test Aankoop Residentiele gebr Jean-Philippe Ducart 14/10 10u

CGEE Residentiele gebr Claude Adriaenssens 14/10 10u

CSC Residentiele gebr Eric Devuyst 14/10 10u

Infor gaz elec Residentiele gebr Arnaud Lismont 26/10 12u30

CRIOC Residentiele gebr Adriaan Meersman 26/10, 15u

CPAS Sociale gebruikers Jan Willems 24/11 10u30

Apère Hernieuwbare ener Michel Huart 10/12, 16u

Interviews



TABEL OF CONTENTS









Marktwerking – structurering

01 Aansluitingpunt openen (Start energie levering/ Aanvang contract)

02 Aansluitingspunt afsluiten (Stopt energie levering / Einde contract)

03 Verandering van leverancier op aansluitingspunt (Levering van energie aan een

eindgebruiker door een bepaalde leverancier stopt en de levering door een andere

leverancier start).

04 Keuze van een leverancier gevestigd in een ander land. (uitwisseling gegevens met

buitenland)

05 Verandering van eindgebruiker op aansluitingspunt.

06 Inhuizen op een aansluitingspunt.

07 Uithuizen op een aansluitingspunt.

08 Wijziging van huurder op een aansluitingspunt

Marktwerking – facturatie

11 Tussentijdse facturatie van een eindgebruiker op basis van werkelijk verbruik

12 Tussentijdse facturatie van een eindgebruiker op basis van aangepast voorschot

13 Jaarfacturatie van een eindgebruiker

14 Eindfacturatie van een eindgebruiker

15 Toekenning van het juiste verbruik aan een eindgebruiker (allocatie en reconciliatie proces)

Marktwerking –Commercialisatie van energie

21 Ontwikkeling van product portefeuille door segmentatie/modularisatie tariefaanbod

(aangeboden tariefstructuur zijn kostenreflectief afgestemd op typisch verbruikspatroon

van eindgebruiker)

22 Ontwikkeling van product portefeuille door betere spreiding van de overgang dag / nacht

23 Ontwikkeling van product portefeuille met prijssignalen die rekening houden met

hernieuwba re energie integratie op het netwerk. (bv en voorna melijk voor de volatiliteit

van windenergie op te vangen)

24 Ontwikkeling van product portefeuille met prijssignalen die rekening houden met verlaging

van energieverbruik, bij kortstondige tekorten (kan ook gelden voor langdurige tekorten

van water) (passieve sturing)

25 Energie advies aan de eindgebruikers (door de leveranciers, ESCO’s, …): schatting van

jaarafrekening en betere inschatting van het maandelijks voorschot, afgestemd op elke

individuele eindgebruiker

26 Energie keuze door eindgebruikers (tariefformule): selectie van optimale leverancier en

tariefformule op basis van eigen historische gegevens. Gegevens aanleveren die de

gebruiker toelaat steeds zijn verbruik en te verwachten factuur te kennen

Marktwerking – bescherming van “zwakke” energieverbruiker

31 Sociale bescherming van de eindgebruiker (sociale leverancier)

32 (Elektriciteit) stroombegrenzer

Interviews & Interactive workshop

Long list 54 use cases (app.)

Selection 11 use cases

“ analysis that will enable to highlight fundamental aspects that are key

priorities of certain actors”

Application areas & use cases for smart metering



11 use cases selected for further analysis across all 3 main application areas

Cat. Subcat. Selectie 11 prioritaire business use cases voor verdere studie

Marktwerking

structurering02 Aansluitingspunt afsluiten (Stopt energie levering / Einde contract)

08 Wijziging van huurder op een aansluitingspunt

facturatie 15 Toekenning van het juiste verbruik aan een afnemer

Commercialisatie van energie

21

Ontwikkeling van product portefeuille door segmentatie/modularisatie

tariefaanbod (aangeboden tariefstructuur zijn kostenreflectief afgestemd op

typisch verbruikspatroon van eindgebruiker;)

bescherming van “zwakke” energieverbruiker

33 Voorafbetaling van energieverbruik

Milieu

Energiebesparing

41Energiebesparing door middel van “Real-time” energiebeheer door

eindgebruiker.

45Actieve sturing van de afname door de leverancier (kan eventueel verbonden zijn

aan domotica of smart home)

Groene stroom 52 Meting van gedecentraliseerde productie voor aparte facturatie doeleinden

Mobiliteit 67 Meten van de afname door een elektrisch voertuig op publiek domein (laadpaal)

Netbeheer Telactiviteit83 Fraude op een meter detecteren; (inclusief bypass)

86 Transport telgegevens van gasteller, waterteller,…



TABEL OF CONTENTS









Data CollectieSysteem (DCS)beeld van de meest gangbare oplossingen in de markt

Data Management Systeem (DCM)

Verzamelen en beschikbaar

stellen

meterstanden

(Distributie-

netwerk-operator)

Afleiden van verbruiken voor

facturatie en

andere commerciele

processen

(Leveranciers)

…

Architecture leads to important recommendations for policy making

Standardize interface of DCS with

external parties

=> Limits costs for system

integration for supplierleveranciers

with other DNOs by making use of

identical interfaces

Choice about

communication module has

big cost impact:

• Lifetime limited to the one

of the comm.mod (5-7y)

• Operational costs

increase by replacing

comm.mod but data

transfer costs might drop

¨The cost per meter is very dependent

on order size:

� Push for generic functionalities

� Specific needs should be covered by

more flexible components

� Strive for interoperable components



Functionalities: a basis to go from use case to minimal performance levels

and according cost levels

Beschikbaar stellen meetgegevens

Verzamelen tellerstanden

Verzamelen tellerstanden G

Verzamelen tellerstanden E

Verzamelen intervalstanden E

Verzamelen intervalstanden G

Verzamelen leveringsonderbrekingen

Uitlezen meterstand E

Uitlezen tellerstand G

Instellen periodieke tellerstanden

Instellen geplande tellerstand

Instellen intervalmetingen

Instellen drempelwaarde E

Activeren/deactiveren levering

Tonen van verbruiksgegevens

Toekennen kwaliteitskenmerken

Verzamelen inbreukvaststellingen

Synchroniseren van klokken in apparatuur

Logging van activiteiten in de meetinstallatie

Registreren van fouten in de meetinstallatie (incl. Basis fraude-

detectie)Registreren van kwaliteit van levering

Firmware upgrades

Sleutelbeheer ten behoeve van data beveiliging

Attribuut Beschrijving

Apparaat ID Unieke aanduiding voor het apparaat waarvoor

inbreukvaststellingen worden verzameld.

Type Geeft aan welk type inbreuk is vastgesteld

Datum Datum waarop de inbreuk is vastgesteld

Tijdstip Tijdstip waarop de inbreuk is vastgesteld

Component Indien het apparaat bestaat uit componenten waarvoor

afzonderlijk de inbreuk wordt vastgesteld kan in dit veld worden

aangeven welke component het betrof. voorbeeld

Per functionality analysis has been made on what components and channels is used



Different communication technologies are available but each has it own

specific strenghts & weaknesses

Criterium + +/- - Toelichting

Alg

em

ee

n

Levensduur ✔✔✔✔ Restlevensduur is beperkt door opkomst van

nieuwe technologieën en potentieel de

beëindiging van licenties.

Volwassenheid ✔✔✔✔ Volwassen, uitontwikkelde oplossing

Eigendom

communicatiemedium

✔ Medium niet in eigendom van de

netbeheerder

Aantal leveranciers ✔ ✔ Qua telecom providers beperkt, qua AMI

leveranciers nihil

Pro

ces

Toepasbaarheid ✔✔✔✔ Toepasbaar voor alle uitrolprocessen

Vendor lock-in ✔ Lock-in op SIM niveau

Aantal betrokken

contractpartners

✔ Telecom provider en AMI leverancier

Te

chn

olo

gie

Performance ✔✔✔✔ Ruim voldoende voor gevraagde throughput

Real time ✔ Afhankelijk van oplossing, o.h.a. real time

Bereik ✔✔✔✔ Geen beperkingen

Dekking & penetratie ✔ Penetratieproblemen als gevolg van de

gebruikte frequentie

Standaardisatie ✔✔✔✔ Volgens internationale standaarden

Betrouwbaarheid ✔✔✔✔ Hoge betrouwbaarheid

Security ✔ Onderdeel van standaard, niet end-to-end

Fysieke locatie aansluiting ✔✔✔✔ Geen beperkingen

Fysieke uitvoering ✔✔✔✔ Geen beperkingen

Energieverbruik ✔ Onbekend

Fin

Beheerkosten ✔✔✔✔ Geen eigen beheerorganisatie noodzakelijk

Communicatiekosten ✔ Relatief hoog

• Wired IP• Cable• DSL• Fiber

• Power line communication

• GPRS

• UMTS

• Meshed RF

• Wimax

Example of analysis



If quarterly values are

mandatory, a choice should be made

between UMTS or the more expensive and

better Wimax.

If not, PLC seems to

have the best cost-

performance ratio at this very moment.

Prioritaire Use Cases Draadgebon

den IP PLC GPRS UMTS Meshed

RF Wimax

Ma

rktw

erk

ing

Aansluitingspunt afsluiten

(Stopt energie levering / Einde

contract)

Fin: +/-

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Wijziging van huurder op een

aansluitingspunt

Fin: +/-

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Toekenning van het juiste

verbruik aan een afnemer;

(allocatie en reconciliatie

proces)

Fin: +/-

Tech: +

Fin: +

Tech: -

Fin: +/-

Tech: +

Fin: +/-

Tech: +

Fin: +

Tech: -

Fin: -

Tech: +

Ontwikkeling van product

portefeuille door

segmentatie/modularisatie

tariefaanbod

Fin: +/-

Tech: +

Fin: +

Tech: -

Fin: +/-

Tech: +

Fin: +/-

Tech: +

Fin: +

Tech: -

Fin: -

Tech: +

Voorafbetaling van

energieverbruik

(budgetmeters)

Fin: +/-

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Mili

eu

Energiebesparing door middel

van “Realtime” energiebeheer

door eindgebruiker

Fin: +/-

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Actieve sturing van de afname

door de leverancier (kan

eventueel verbonden zijn aan

domotica of smart home)

Fin: +/-

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Telling van gedecentraliseerde

productie voor aparte

facturatie doeleinden

Fin: +/-

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Meten van de afname door

een elektrisch voertuig op

publiek domein (laadpaal)

Fin: +/-

Tech: +

Fin: +

Tech: -

Fin: +/-

Tech: +

Fin: +/-

Tech: +

Fin: +

Tech: -

Fin: -

Tech: +

Ne

tbe

he

er

Fraude op een teller

detecteren; (inclusief bypass) Fin: +/-

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Transport telgegevens van

gasteller, waterteller Fin: +/-

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Fin: -

Tech: +

Fin: +

Tech: +

Fin: -

Tech: +



TABEL OF CONTENTS









A scenario based methodology has been used to structure, calculate and

analyse costs & benefits

Drivers for

implementing

smart meters

4 sets of

connected use cases (scenarios)

Required

functionality &

performance

Long list van 54 use cases

(Ch 2)

Impact benefit areas per

scenario

Impact cost drivers per

scenario

Analyse 11 use cases + long list

(Ch 2+4)

Analysis functionality &

technology (Ch3)

Cost & benefits analys per

scenario based

on Capgemini

model

� Specific assumptions

� Comparing scenario’s

� Insights per actor & segment

� 1 solid model for analysis

� Insights from sensitivity

� Combination quantitative and qualitative elements

Outcomes, conclusions &

recommendations

Kwalitative insights(Ch2+4)

Definition of scenarios Cost-benefit analysis Interpretation



Scenarios are used to make logical groupings of use cases as structure for a

focused cost-benefit analysis

Drivers for stimulating Smart Metering

Scenarios

Marketdynamics

DurabilityNetwork

efficiencyCommercialinnovation

Stimulate market dynamics to the sake of the end

consumer

Environmental & energy efficiency goals driven

by durability and supply assurance

Efficient management of the energy network

New innovative commercial servicesprovided by suppliers

�� Basic

�� Moderate

�� Advanced

�� Full



Basic Moderate Advanced Full

Factureren op maandbasis;

meetwaarden per dag en 1 keer per

maand doorsturen; aan- afsluiten en

verhuizen op aanvraag; meest basic

smart meter voldoet; PLC

communicatie als minimum; overal

uitrollen.

Basic plus: energiebesparing

gerealiseerd dmv terugkoppeling via

internet; 15 minuten intervalwaarden

1 keer per dag doorsturen voor

energiebesparingen waardoor PLC

krap wordt dus UMTS.

Sustainable plus: Ook spanning en

frequentie meten voor om.

geavanceerde fraudedetectie; 15

minuten intervalwaarden 1 keer per

uur doorsturen; geen kosten

meegenomen voor publieke

laadpalen (in laadpaal zit slimme

meter ingebakken). UMTS voldoet

nog steeds, extra bandbreedte van

Wimax niet perse nodig.

Smart grid plus: Kortere

responstijden: kwartierwaarde quasi

realtime doorsturen en communicatie

met IHD of equivalant via bestaande

internetaansluiting;

Wimax beste keuze naar de toekomst

toe, anticiperend dat tegen uitrol wel

licenties beschikbaar zijn.

Each scenario has been thoroughly defined in terms of description, use cases

and functionalities all to enable proper cost-benefit assumptions

Basic smart mete ring Susta inabl e mete ri ng S mart grid Ful l smart mete ri ng

Numme r

Use Case Ke rnwoord Benaming Use Case

Pri oritaire use case voor

v erde re studie

Fac tureren op maandbas is ; meet waarden

per dag en 1 k eer per maand door sturen;

aan- afsluiten en verhuizen op aanvraag;

mees t bas ic smart meter v oldoet ; PL C

c ommunic atie als minimum; ov eral

uitr ollen

Basis plus: energiebesparing ger ealiseer d

dmv t er ugk oppeling via internet ; 15

minuten int er valw aarden 1 k eer per dag

doorst uren v oor ener giebesparingen

waardoor PL C k rap w ordt dus UMTS

S ust ainable plus: Ook s panning en

fr equentie meten v oor geavanc eerde

fr audedet ec tie; 15 minut en

int erv alwaar den 1 k eer per dag

doorstur en; geen k osten meegenomen v oor

publieke laadpalen (in laadpaal zit slimme

meter ingebak ken). U MTS v oldoet nog

steeds , ext ra bandbreedte v an Wimax niet

perse nodig.

Smart G rid plus: Kortere r es pons tijden:

kw artierw aarde quasi realt ime doorstur en

en c ommunic atie met IHD of equivalant v ia

bestaande internetaansluiting;

Wimax bes te k euz e naar de toek omst toe,

ant iciperend dat tegen uitrol wel lic ent ies

beschik baar zijn

M arktwerking – structurering

1 openen Aan sluiting punt ope nen (Start en ergie

leverin g/ Aa nva ng c ontr act)V V V V

2 afs luiten Aan sluiting spun t afs lu iten (Stop t en ergie

leverin g / Einde cont ract )J V V V V

3 leverancierwiss el Ver ander ing van leveran cier op

aa nsluit in gspu nt ( Levering van e nerg ie aa n

ee n ein dgeb ruiker doo r ee n be paald e

levera ncier sto pt e n de levering doo r ee n

an dere leveran cier star t).

V V V V

4 buitenlands e levercier Keu ze van een l ever anci er gevestigd i n een

an der l and. ( uitwisseli ng gegeven s m et

bu itenl and)

NR N R NR NR

5 andere afnemer Ver ander ing van eindg ebru iker op

aa nsluit in gspu nt.V V V V

6 inhuizenIn huizen op een aanslu iti ngspunt . V V V V

7 uithuizenUith uizen op een aa nslui tingspu nt. V V V V

8 wijzigen huurder Wij zigi ng van hu urd er op een

aa nslui tingspu ntJ V V V V

M arktwerking – facturatie

11 werkelijk verbruik Tu ssen tijdse factu ratie van e en

ein dgeb ruiker op basis van wer kelijk

verb ruik

V V V V

12 aangepast voorschot Tu ssen tijdse factu ratie van e en

ein dgeb ruiker op basis van a angep ast

voor schot

V V V V

13 jaarfacturatie Jaa rfact urat ie van e en e indgeb ruike r V V V V

14 eindfacturatie Eindfa ctur atie van een eind gebr uiker V V V V

15 juist verbruik To eken ning van het juist e verbr uik a an e en

ein dgeb ruiker ;(a llo catie en reco nciliatie

pr oces )J V V V V

M arktwerking –Commercialisatie van energie

21 m odularis atie On twikkelin g van p rodu ct p orte feuille d oor

se gme ntat ie/modula risatie tar iefaan bod

(a ange bode n ta riefst ruct uur zijn

ko sten reflec tief afg este md op t ypisc h

verb ruiksp atro on van eindg ebru iker; )

J N G G V

22 betere spreiding On twikkelin g van p rodu ct p orte feuille d oor

be tere spr eiding va n de overga ng d ag /

na chtN V V V

23 prijssignalen Ont wi kkel ing van p ro duct po rtef euill e met

pr ij ss i gnalen d ie rekeni ng houd en met

her nieu wb ar e en er gie in tegra tie op h et

net wer k. (bv en voo rn amelij k vo or de

vol atil iteit van wind energie o p te vangen)

N N NM NM

24 tekorten On twikkelin g van p rodu ct p orte feuille met

pr ijssigna len d ie re kenin g ho uden met

verlag ing van ener gieverbr uik, bij

ko rtst ondig e te kort en ( kan ook gelde n voor

lan gdur ige t ekor ten van wate r) ( pass ieve

st uring )

N N G V

25 advies eindgebruiker Ene rgie a dvies aa n de eind gebr uiker s

(d oor de le ver ancie rs, ESCO ’s , …) :

sc hatt ing van jaara freke ning, bet ere

ins chat ting van het ma ande lijk s voor scho t,

afg este md op e lke ind ividu ele

ein dgeb ruiker

V V V V

26 energiekeuze Ene rgie k euze doo r ein dgeb ruike rs

(t arieffo rmu le): selec tie van optimale

levera ncier en tarie fformule o p ba sis van

eig en h istor ische gege ven s. Gegevens

aa nleveren die de g ebru iker toela at s teed s

zijn ve rbru ik en te ve rwacht en fa ctuu r te

ke nnen

G G G G

M arktwerking – beschermin g van “zwakke”

en erg ieverb ru iker

31 sociale bes cherming Soc ia le be sche rmin g van d e ein dgeb ruiker

(s ociale leveran cier)NM NM NM NM

32 begrenzer(Ele ktricit eit) str oombegre nzer NM NM NM NM

33 voorafbetal ing Voo rafbet aling van ene rgieverb ruik

(b udge tme ters )J NM NM NM NM

M ilieu – En erg iebesparing

41 real time Ene rgiebe spar ing d oor midd el van “ Real-

time” ener giebe heer doo r ein dgebr uiker . J N N N V

42 historisch Ene rgiebe spar ing d oor midd el van

his toris che gegeven s van e igen ver bruikG V V V

43 compensatie Compens atiet arieven (bon us, belon ing,

pr ogre ssieve t arieven) bij e nerg iebes parin gNR NM NM NM

44 communic atie Commu nicatie me t de geb ruike r via GSM

of websiteNR N R NM NM

45 ac tieve sturing Act ieve st ur ing van d e a fnam e d oor de

lever ancier (kan even tueel ver bonden zij n

aa n domo tica o f smar t hom e)

J N N V V

+

Rationale

Description

Needed functionalitiesSupported use cases

Cost Benefit analysis



TABEL OF CONTENTS









Structure of the

Capgemini tool

as basis to

calculate costs

& benefits

Financial parameters

• Discount rate 5,4% (WACC)

• Start implementation 2015, rollout

over period of 4 years

• Evaluation period 15 year (lifetime of

smart meters) as of start date

implementation

• Total evaluation period of the

business case = 20y: 2011 – 2030



The projected evolution of connections has been based on data provided by

Sibelga and growth projections from various reports about Brussels

ELECTRICITY

2011 2015 2020 2030

Beschermde afnemers/stroombegrenzer 17.000 26.383 41.656 69.308

Residentieel <2000 kWh 261.500 286.056 321.070 410.219

Residentieel 2000–5000 kWh, huurder 375.000 408.963 455.870 566.389

Residentieel 2000–5000 kWh, eigenaar 250.000 267.361 290.667 343.698

Grote residentiële > 5000 kWh 451.200 478.807 515.678 598.166

Prosumenten 12.000 29.701 54.816 116.490

Kleine ondern. aparte teller zndr verpl. AMR 856.700 943.172 1.047.600 1.239.620

Andere onderneming niet LS 302.000 333.308 376.995 482.714

Bedrijven > 56 kVA 2.795.665 2.751.194 2.696.603 2.590.645

53% 50% 46% 40%

6% 6% 6% 8%

16% 17% 18% 19%

1%2%

8%9%

9%

9%5%

5%5%

5%

7%7%

8%

9%

5%5%

6%

6%

1%

1%

0

1.000.000

2.000.000

3.000.000

4.000.000

5.000.000

6.000.000

7.000.000

Tota

le v

erb

ruik

Ele

ktr

icit

eit

Bru

sse

l (M

Wu

)

5.321.0655.524.946

5.800.955

6.417.249

+2,3% GJGP

+2,1% GJGP

Bedrijven > 56 kVA

0%

Bedrijfszones,

supermarkten, grote

bedrijfsgebouwen

1%

Kleine ondern. aparte

teller zonder verplichte

AMR

16%

Prosumenten

0%

Grote residentiële

9%

Residentieel, eigenaar

13%

Residentieel, huurder

19%

Residentieel klein

40%

Beschermde

afnemers/stroombegre

nzer

2%

Sources:• 2009/10 data Sibelga

• Commission ENERGY 2030, Belgium's Energy Challenges

Towards 2030 • Energiebalans Brusselshoofdstedelijk

gewest (mei 2010)

# electriciteit meters Brussel Projected evolution electricity consumption Brussel



The projected evolution of connections has been based on data provided by

Sibelga and growth projections from various reports about Brussels

NATURAL GAS

2011 2015 2020 2030

Beschermde afnemers/stroombegrenzer 65.198 97.356 146.386 220.967

Residentieel <2000 kWh 155.334 163.270 174.372 201.832

Residentieel 2000–5000 kWh, huurder 1.862.318 1.953.395 2.073.468 2.336.242

Residentieel 2000–5000 kWh, eigenaar 1.241.546 1.276.590 1.321.725 1.416.883

Grote residentiële > 5000 kWh 1.437.327 1.466.222 1.503.097 1.579.721

Kleine ondern. aparte teller zndr verpl. AMR 1.363.619 1.472.073 1.595.460 1.797.629

Andere onderneming niet LS 2.028.000 2.194.889 2.422.713 2.952.570

Bedrijven > 56 kVA 2.162.000 2.035.166 1.887.034 1.622.334

21% 19% 17% 13%

20% 21% 22% 24%

13% 14% 14%15%

14% 14%14%

15%12%

12%12%

12%18%

18%19%

19%2%

2%2%

2%

1%

1%

0

2.000.000

4.000.000

6.000.000

8.000.000

10.000.000

12.000.000

14.000.000

Tota

le v

erb

ruik

Ga

sBru

sse

l (M

Wu

)

10.315.34310.658.961

11.124.256

12.129.179

+1,0% GJGP

+1,8% GJGP

Bedrijven > 56 kVA

0%

Bedrijfszones,

supermarkten, grote

bedrijfsgebouwen

1%

Kleine ondern.

aparte teller

zonder verplichte

AMR

11%

Grote residentiële

12%


18%


28%

Residentieel klein

28%

Beschermde

afnemers/stroombegre

nzer

2%

Sources:• 2009/10 data Sibelga

• Commission ENERGY 2030, Belgium's Energy Challenges

Towards 2030 • Energiebalans Brusselshoofdstedelijk

gewest (mei 2010)

# gas meters Brussel Projected evolution gasconsumption Brussel



Cost per meter / installation

BASIC Per meter Per meter

EUR % EUR %

Installation material 62,3 38% 102,8 38%

Installation field service 80,4 49% 132,7 49%

Study, pilot & program management 2,9 2% 4,8 2%

Information systems 18,8 11% 31,0 11%

Totaal investeringskosten (CAPEX) 164,5 100% 271,3 100%

Training 0,2 0% 0,3 0%

customer service & commun. 7,9 7% 13,0 7%

Planned & unplanned maintenance 66,9 58% 110,3 58%

Information systems maintenance 18,6 16% 30,7 16%

Operational Management 5,2 5% 8,6 5%

Data Transfer & Communication 16,7 14% 27,6 14%

Totaal operationele kosten (OPEX) 115,5 100% 190,5 100%

Per meter Per installatie



Cost per meter / installation

BASIC Per meter Per meter

EUR % EUR %






Training 0,2 0% 0,3 0%







Per meter Per installatie SUSTAINABLE Per meter Per meter

EUR % EUR %






Training 0,2 0% 0,3 0%








SMART GRID Per meter Per meter

EUR % EUR %






Training 0,2 0% 0,3 0%







Per meter Per installatie FULL Per meter Per meter

EUR % EUR %






Training 0,2 0% 0,4 0%








ModerateBasic

Advanced Full



Benefits per scenario

Basic Moderate Advanced Full

Vermijden netwerk investeringen 0% 0% 0% 0%

Fraude 50% 25% 100% 100%

Energiebesparing 25% 50% 75% 100%

CO2 25% 50% 75% 100%

Netverliezen 25% 50% 75% 100%

Facturatie & klachten via callcenter 100% 100% 100% 75%

Huisbezoek door technici 75% 75% 100% 100%

Uitlezing tellers 100% 100% 100% 100%

Balancing 0% 0% 75% 100%

Peakshaving 0% 0% 75% 100%

Allocatie en reconciliatie 100% 100% 100% 100%

Kleurlegende:

100% mogelijke baten in rekening

75% mogeli jke baten in rekening





Benefits per scenario

Basic Moderate Advanced Full Toelichting over waarde die horen bij de maximale baten

Vermijden netwerk investeringen 0% 0% 0% 0%100% baten=3% verlaging. Echter: Sibelga zegt geen extra capaciteit

nodig te hebben, dus benefit op nul

Fraude 50% 25% 100% 100%100% mogelijke baten zijnde 75% reductie non-techn.losses elek en

50% voor gas

Energiebesparing 25% 50% 75% 100%100% mogelijke baten zijnde gemiddeld 4,5% energiebesparing op

elektriciteit en 4,9% of gas

CO2 25% 50% 75% 100%100% mogelijke baten zijnde reductie van 5% van technical losses +

aandeel verbonden aan energiebesparingen

Netverliezen 25% 50% 75% 100%100% mogelijke baten zijnde reductie van 10% van de 3,3% technische

verliezen (incl. Wegvallen techn. Verliezen ~ energiebesparing)

Facturatie & klachten via callcenter 100% 100% 100% 75%100% mogelijke baten zijnde reductie van 50% van calls voor klachten,

en vragen omtrent meterstanden en facturatie

Huisbezoek door technici 75% 75% 100% 100%100% mogelijke baten zijnde reductie van 33% huisbezoeken voor

probleemoplossingen + 100% huisbezoeken voor aan- afsluiten

Uitlezing tellers 100% 100% 100% 100%100% mogelijke baten zijnde reductie van 85% huisbezoeken voor gas

en 99% voor elek, beide berekend op 85% aansluitingen met verplichte

uitlezingBalancing 0% 0% 75% 100%

100% mogelijke baten zijnde 10% van de balancing kost die gerekend

wordt op de nodige te verwachtte reserve van 2% in 2016 stijgend tot

20% in 2025Peakshaving 0% 0% 75% 100%

100% mogelijke baten zijnde reductie van 1uur peakshaving per dag bij

kleine ondernemingen en grote residentiëlen

Allocatie en reconciliatie 100% 100% 100% 100%100% mogelijke baten zijnde 3FTE langs de kant van de leverancier en

3FTE langs leverancierszijde

Kleurlegende:


75% mogel ijke baten in rekening





Outcomes: Market as a whole

B. Netverliezen

B. Fraude

B. Energiebesparing

B. CO2

B. Call Center

B. Huisbezoek technici

B. Uitlezing tellers

B. Balancing

B. Peak Shaving

B. Allocatie & Reconciliatie

C. Klantendienst en communicatieC. (on)gepland onderhoud

C. Operationeel beheer

C. Data Transfer & CommunicatieC. Installatie materiaal & techniciC. Training, studie, pilot & programmabeheerC. IT

NPV

-142.823

-600.000

-400.000

-200.000

-

200.000

400.000

Basis Kosten en Baten Totaal

(NCW, in k EUR)

NCW

baten

NCW

kostenNCW

totaal

-158.449

-600.000

-400.000

-200.000

-

200.000

400.000

Sustainable Kosten en Baten Totaal

(NCW, in k EUR)

NCW

baten

NCW

kosten

NCW

totaal

-79.589

-600.000

-400.000

-200.000

-

200.000

400.000

Smart Grid Kosten en Baten Totaal

(NCW, in k EUR)

NCW

baten

NCW

kosten

NCW

totaal

-143.141

-600.000

-400.000

-200.000

-

200.000

400.000

Full Kosten en Baten Totaal

(NCW, in k EUR)

NCW

baten

NCW

kosten

NCW

totaal

ModerateBasic

Advanced Full



Outcomes: View Actor

135 62

-309 -246

-17 -18

-800

-600

-400

-200

-

200

400

600

Basis per actor (NCW in Mio EUR)

270

-360

-36 -36

-800

-600

-400

-200

-

200

400

600

Sustainable per actor (NCW in Mio EUR)

405 405

40

-443 -403

-31 -55 -55

-800

-600

-400

-200

-

200

400

600

Smart Grid per actor (NCW in Mio EUR)

540 540

-529 -525

-26 -63 -88 -73 -73

-800

-600

-400

-200

-

200

400

600

Full per actor (NCW in Mio EUR)

ModerateBasic

Advanced Full



Outcomes:

View Driver

-350.000 -250.000 -150.000 -50.000 50.000 150.000 250.000

NPV

Installation material & field service

Planned & unplanned maintenance

Data Transfer & Communication

Information systems

Installation customer service & …

Operational Management

Training, study, pilot & program …

Reduced Technical Losses

Allocation & Reconciliation

Call Center

Customer Readings

Field Service Management

Reduced Non Technical Losses

Reduced CO2

Reduced Consumption

Basis NCW (in K EUR)

-350.000 -250.000 -150.000 -50.000 50.000 150.000 250.000

NPV




Information systems



Training, study, pilot & program …


Call Center


Reduced CO2

Customer Readings



Reduced Consumption

Sustainable NCW (in K EUR)

-350.000 -250.000 -150.000 -50.000 50.000 150.000 250.000

NPV




Information systems



Training, study, pilot & program management

Peak Shaving



Call Center

Balancing

Customer Readings



Reduced CO2

Reduced Consumption

Smart Grid NCW (in K EUR)

-350.000 -250.000 -150.000 -50.000 50.000 150.000 250.000

NPV




Information systems



Training, study, pilot & program management

Peak Shaving



Call Center

Balancing

Customer Readings



Reduced CO2

Reduced Consumption

Full NCW (in K EUR)

ModerateBasic

Advanced Full



Outcomes: View Segment

-200.000 -150.000 -100.000 -50.000 - 50.000 100.000

Totaal

Bedrijven > 56 kVA

Residentieel klein



Prosumenten

Beschermde …

Kleine ondern. aparte teller zonder …

Grote residentiële

Bedrijfszones, supermarkten, grote …

Smart Grid NCW per segment (in K EUR)

280.000 gezinnen

=> 532€ per gezin

(ofte 35€ x15 jr)

-148.973

-198.479

-250.000

-200.000

-150.000

-100.000

-50.000

-

50.000

100.000

NCW

Baten

NCW

Kosten

NCW

Smart Grid Kosten en Baten Residentieel

<2000 kWh

(NCW, in k EUR)


Balancing

Customer Readings


Maintenance Existing Park

Call Center

Reduced CO2

Reduced Consumption

Reduced Non Technical LossesReduced Technical Losses

Costs

NPV

49.506

Advanced

Advanced



Sensitivity analysis (applied on scenario “Advanced” Smart Metering)

-60.000 -40.000 -20.000 - 20.000 40.000 60.000 80.000 Impact op Netto Contante waarde (in k EUR, bij min- en max waarde)

Waardering CO2 14€ per ton in 2015 stijgend tot 25 € in 2020 en 44€ in 2030 (min 7€; max 70€)

Energiebesparing gas (gewogen gemiddelde over segmenten): 3,7% (min 2,2%; max 4,4%)

Abonnement communicatie: 15€ per jaar per meter (min 9; max 21)

Aantal installaties per dag per FTE: 4,5 (min 3,15; max 5,85)

Energiebesparing elek (gewogen gemiddelde over segmenten): 3,4% (min 2,0%; max 4,0%)

Kostprijs slimme meter elektriciteit incl. Modem: 90€ (min 81€; max 126€)

Kost gepland onderhoud: 100€; (min 70€; max 130€)

Percentage reductie non-technische verliezen elek (fraude): 75% (min 60%; max 90%)

Groei consumptie electriciteit gewogen gemiddelde: 2,5% (min 2,3%; max 3,5%)

Communicatiekost per MB datavolume: 1,5€ per 4MB (min 0,225€ per MB; max 0,525€ per MB)

Kostprijs slimme meter gas incl. Schakelaar: 80€ (min 56€; max 104€)

Materiaalkosten voor installatie slimme elek+gas meter: 37€ (min 29,6€; max 51,8€)

Rentevoet: 5,4% (min 4,86%; max 6,48%)

Aantal defecte slimme meters jaarlijks te vervangen: 2% (min 1,4%; max 3%)

Leverancier ICT kosten: 11,5M€ (min 6,9M€; max 16,1M€)

Netbeheerder ICT integratiekosten: 14M€ (min 8,4M€; max 18,2M€)

Netbeheerder Meter Data Management System: 9M€ (min 7,2M€; max 10,8%€)

Percentage reductie non-technische verliezen gas (fraude): 37,5% (min 30%; max 45%)

Operationeel management MDMS Netbeheerder: 14 FTE (min 9,8; max 18,2)

% reductie callcenterkosten (50/50 leverancier & netbeheerder): 50% (min 35%; max 65%)

Reductie technical losses: 7,5% (min 5,25%; max 9,75%)

Implementatiekost (Studie, Pilot & Programma Mgt): 33 FTE over 4 jaar (min 23,1; max 42,9)

% reductie huisbezoeken voor verplichte meteruitlezing elek: 99% (min 89%; max 99%)

% reductie huisbezoeken voor problemsolving gas & elek 0,33; min 0,231; max 0,429

% reductie huisbezoeken voor verplichte meteruitlezing gas: 80% (min 76%; max 88%)

Inhome display of energy box ,software nr TV & smartphone: 0€ (min 0€; max 0€)



TABEL OF CONTENTS









Conclusions: Implementation

� Overall negative business case for Brussels, but following benefits & cost saving potentials were not quantified:

- Inherent benefits for end-consumers (eg. no day off to grant access to home for data collection)

- Possible increased market dynamics can lead to lower energy prices (benefit for end-consumer, net effect across all actors to be analyzed)

- Leading edge, trendsetting and ecological image building of Brussels as European capital

- Tax advantages (no net effect, only for individual actor)

- Enabler for further efficiency improvements & international energy initiatives

- Optimized rollout in terms of segmentation & functionalities

- Further scale effects

- Possible valorization of built-in functionalities regarding budget metering

� -80M€ of least negative scenario put into perspective:

= 118€ investment per installation over 15 years (if all costs & benefits are equally shared across segments and

no benefits “stick” with certain actors

= 532€ in total or 35€ per year investment per small residential family if all costs & benefits remain to each

segment where their originate. This segment represents almost 50% of all connections => careful!

� Align with Flanders & Wallonia for synergies & involve all actors to ensure acceptance on cost/benefit distribution (end-consumers, DNO, suppliers but also generation, transmission, clearing houses, …)



Conclusions: Implementation (alternatives)

� Alternatives

- Gradual implementation of use cases is not recommended as the impact of functionality on benefits is much

higher than cost

� Quick rollout of broad future-proof solutions is economically seen to be preferred, if

acceptation and by all parties can be assured

- Segmented rollout is a very reasonable alternative:

• Starting rollout with the most positive segments will fast-forward benefits and secure first successes by avoiding segments with likelihood to lower acceptance rates. However, the scalability of the cost calculations will have to be re-examined (no

linear relationship!)

• Individualized functionality per segment can also be an option (basic for small residential and smart energy box for

advanced users) but ICT complexity hence costs will increase and scale benefits might decrease

� Segmented rollout can be a valuable alternative, but advantages will have to be put against

(to be calculated) cost increase

� Is “doing nothing” an actual viable alternative?

Can Brussels allow itself as European capital as one of the very few not to install smart meters and

as such partially slow down ecological ambitions and international initiatives towards smart energy

networks ???



Conclusions: Implementation (risks)

� Key risks identified:

- The actor that has to carry the biggest cost might choose the cheapest solution with reduced benefits for the

value chain as a whole

- If there is too much focus on cost saving by the implementing party, this actor could spread the rollout and

eventually deliver an incomplete solution with reduced benefits

- The current status cannot be taken for granted:

• Investment horizon is +15y, so short(er) term political influence can be a major risk

• During implementation new evolutions will have to be anticipated (new technolgies, price impact, legal changes, acceptance, political or social changes in priority setting, …)

- Insufficient or slowed-down acceptance by end-users could have a huge impact on one of the most

sensitive cost drivers “# installations per day” pushing back benefits while costs increase. At the same time

energy saving potential might not be reached while this is one of they key benefits

� Open dialogue between different parties in defining ambitions, cost/benefit distribution and rollout approach



After the actual conclusions, the final report also makes some suggestions

around Market Dynamics & Policy Making

� Market dynamics

- Meters & archiving data

- Communication infrastructure

- Distribution cost & benefits across actors & segments

� Policy making

- Social framework

- Privacy

- Market processes

- Standardization

- Coherence

- Incentives

- Guaranteed operations

- Technical regulation

For details: see report

20110317 brugel presentation to board v0.2.ppt...mar 17, 2011 · brugel study on key...

Documents