neue entwicklungen auf den energiemärkten · neue entwicklungen auf den energiemärkten die...
TRANSCRIPT
Neue Entwicklungen auf den EnergiemärktenEnergiemärkten
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung
Von Mathias Mier30.09.2011
Lehrstuhl für Energiesysteme (Prof. Erdmann) Fakultät III Prozesswissenschaften – Institut für EnergietechnikFakultät III Prozesswissenschaften Institut für EnergietechnikBetreuer: A. Grübel
Gliederung
1. Die Idee hinter der Flexibilitätsprämie
2. Schematische Auslegung von Anlagen zur N d Fl ibili ä ä iNutzung der Flexibilitätsprämie
3. Berechnung der Flexibilitätsprämie
4. Wirtschaftlichkeitsvergleich
5. Fazit & Diskussion
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 2
Gliederung
1. Die Idee hinter der Flexibilitätsprämie
2. Schematische Auslegung von Anlagen zur N d Fl ibili ä ä iNutzung der Flexibilitätsprämie
3. Berechnung der Flexibilitätsprämie
4. Wirtschaftlichkeitsvergleich
5. Fazit & Diskussion
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 3
Die Flexibilitätsprämie – Voraussetzungen und besondere Bestimmungen
Besondere Bestimmungeno 10 Jahre Laufzeito Kalenderjährliche Bestimmung
V Voraussetzungeno Biogas bzw. Biomethano Inanspruchnahme der Marktprämieo Inanspruchnahme der Marktprämieo Umweltgutachten (Eignung für bedarfsgerechte
Stromerzeugung)
Zielo Investitionen in größere Gasspeicher & Generatoreno Verschiebung der Stromerzeugung um 12 Stunden
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 4
Quelle: EEG 2012; Thau, Nebel (2011); Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011).
Anreiz zu flexibler und gesteuerter Stromerzeugung durch Einführung einer Kapazitätskomponente
Erlös aus Marktprämie Flexibilitätsprämie EinspeisevergütungDirektvermarktung Marktprämie Flexibilitätsprämie Einspeisevergütung
P
Baseload 0-24 Uhr
P
Peakload 8-20 Uhr(werktags)
t t
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 5Quelle: Eigene Darstellung; Thau, Nebel (2011); Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011).
Gliederung
1. Die Idee hinter der Flexibilitätsprämie
2. Schematische Auslegung von Anlagen zur N d Fl ibili ä ä iNutzung der Flexibilitätsprämie
3. Berechnung der Flexibilitätsprämie
4. Wirtschaftlichkeitsvergleich
5. Fazit & Diskussion
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 6
Schematische Auslegung einer BiogasanlageP P
Bemessungsleistung: 457 kWVollbenutzungsstunden: 4000 h/aWärmenutzung: 40 %
t t
gInstallierte Leistung: 1000 kW
AbgasAbgas
BHKWBiogas-speicher
BHKWBiogas-produktion
Elektrische Energie
produktion
Wärme-i h
Biogas
Bemessungsleistung: 457 kWVollbenutzungsstunden: 8000 h/aWärmenutzung: 40 %Installierte Leistung: 500 kW
speicherThermische Energie
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 7
Installierte Leistung: 500 kW
Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011).
v
Schematische Auslegung einer Biomethananlage
Bemessungsleistung: 314 kWVollbenutzungsstunden: 2750 h/aWärmenutzung: 100 %
P P
Installierte Leistung: 1000 kW
AbgasAbgas t t
BHKWsn
etzBiomethan-
einspeisung
BHKW
Erdg
as
Elektrische Energie
Wärme-i h
Biomethan-entnahme
speicherBemessungsleistung: 314 kWVollbenutzungsstunden: 5500 h/aWärmenutzung: 100 %Installierte Leistung: 500 kW
Thermische Energie
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 8
Installierte Leistung: 500 kW
Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011).
Gliederung
1. Die Idee hinter der Flexibilitätsprämie
2. Schematische Auslegung von Anlagen zur N d Fl ibili ä ä iNutzung der Flexibilitätsprämie
3. Berechnung der Flexibilitätsprämie
4. Wirtschaftlichkeitsvergleich
5. Fazit & Diskussion
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 9
Berechnung der Flexibilitätsprämie
ahVBHPP inst
Bem 8760 )1(
PfPP
ah
)()2(
8760
ff
PfPP
Kor
BemKorinstZusatz
11Bi(2 2)6,1:Biomethan (2.1)
)( )2(
fKor 1,1:Biogas(2.2)
ahP
KKPFPBem
Zusatz
8760100 )3(
kWKK
kWKK€*140 130:Biogas (3.2)
€*120 130:Biomethan (3.1)
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 10
Quelle: EEG 2012; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011).
* Nur nach Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011)
Berechnung der Flexibilitätsprämie für eine Biogas-und eine BiomethananlageBemessungsleistung: 457 kWVollbenutzungsstunden: 4000 h/aWärmenutzung: 40 %
Bemessungsleistung: 314 kWVollbenutzungsstunden: 2750 h/aWärmenutzung: 100 %
hkW 40001000
Installierte Leistung: 1000 kW
hkW 27501000
Installierte Leistung: 1000 kW
kWah
ahkWPBem 4578760
4000 1000 )1(
kWah
ahkWPBem 3148760
27501000 )1(
kWkWkWPZusatz
€
498) 4571,1( 1000 )2( kWkWkWPZusatz
€
498) 3146,1( 1000 (2)
kWhCt
ahkWakW
kWFP 62,1
8760 457
100€130 498 )3(
kWhCt
ahkWakW
kWFP 35,2
8760 314
100€130498 (3)
Für beide Anlagen insgesamt 64.703 Euro pro Jahr
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 11
Quelle: Eigene Berechnungen; EEG 2012; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011).
Kriterien zur Berechnung der Flexibilitätsprämie
Z ti tB PPP 0dann,2,0Wenn:1 Kriterium
ZusatzinstBem PPP
:2*Kriterium
0dann ,2,0Wenn
ZusatzinstZusatz PPP 0dann , 2,0Wenn :2 Kriterium
iZiZ PPPP 50dann50Wenn:3 Kriterium
instZusatzinstZusatz PPPP 5,0dann ,5,0Wenn
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 12
Quelle: EEG 2012; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011).
* Nur nach Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011)
Flexibilitätsprämie für Biogas- und Biomethananlagen – in Euro pro Jahr (1000 kW installierte Leistung)
80.000
Biogas nach EEG 2012 Biomethan nach EEG 2012 Biogas nach * Biomethan nach *
Kriterium 1: Kriterium 3:
60.000
70.000PBem < 0,2 Pinst PZusatz > 0,5 Pinst
50.000
a
Kriterium 2*:
PZ t < 0 2 Pi t
30.000
40.000
EUR
/a PZusatz < 0,2 Pinst
10.000
20.000
00 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1.000
Bemessungsleistung [kW]Bemessungsleistung [kW]
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 13
Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen; EEG 2012; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011). * Nach Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011)
Flexibilitätsprämie für Biogas- und Biomethananlagen – in Cent pro kWh (1000 kW installierte Leistung)
5,0
Biogas nach EEG 2012 Biomethan nach EEG 2012 Biogas nach * Biomethan nach *
Kriterium 1:
4,0
4,5 PBem < 0,2 PinstKriterium 3:
PZusatz > 0,5 Pinst
3,0
3,5
Wh
Kriterium 2*:
PZ < 0 2 Pi
2,0
2,5
Ct/k
W PZusatz < 0,2 Pinst
0 5
1,0
1,5
0,0
0,5
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1.000
Bemessungsleistung [kW]g g [ ]
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 14
Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen; EEG 2012; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011).
* Nach Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011)
Gliederung
1. Die Idee hinter der Flexibilitätsprämie
2. Schematische Auslegung von Anlagen zur N d Fl ibili ä ä iNutzung der Flexibilitätsprämie
3. Berechnung der Flexibilitätsprämie
4. Wirtschaftlichkeitsvergleich
5. Fazit & Diskussion
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 15
Wirtschaftlichkeitsvergleich – Vergütung von Biogasanlagen (EEG 2009 & EEG 2012)
Bemessungsleistung: 457 kWVollbenutzungsstunden: 8000 h/aInstallierte Leistung: 500 kW
Bemessungsleistung: 457 kWVollbenutzungsstunden: 4000 h/aInstallierte Leistung: 1000 kW
Thermochemische VergasungEinsatzstoffgüterklasse I
Thermochemische VergasungEinsatzstoffgüterklasse I
EEG 2009: IBN = 2011Grundvergütung 9,81 Ct/kWhTechnologie-Bonus 2,00 Ct/kWhNAWARO Bonus 6 00 Ct/kWh
EEG 2009: IBN = 2011Grundvergütung 8,25 Ct/kWhTechnologie-Bonus 2,00 Ct/kWhNAWARO Bonus 6 00 Ct/kWhNAWARO-Bonus 6,00 Ct/kWh
KWK-Bonus 3,00 Ct/kWhGesamt 20,81 Ct/kWhDegression 19,78 Ct/kWh
NAWARO-Bonus 6,00 Ct/kWhKWK-Bonus 3,00 Ct/kWh Gesamt 19,25 Ct/kWhDegression 18,87 Ct/kWh
EEG 2012: IBN = 2012Grundvergütung 12,30 Ct/kWh
EEG 2012: IBN = 2012Grundvergütung 12,30 Ct/kWh Grundvergütung 12,30 Ct/kWh
Erhöhung 6,00 Ct/kWhGesamt 18,30 Ct/kWhKeine Degression
Grundvergütung 12,30 Ct/kWhErhöhung 6,00 Ct/kWhGesamt 18,30 Ct/kWhKeine Degression
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 16
Quelle: EEG 2009; EEG 2012.
Wirtschaftlichkeitsvergleich – Vergütung von Biomethananlagen (EEG 2009 & EEG 2012)
Bemessungsleistung: 314 kWVollbenutzungsstunden: 5500 h/aInstallierte Leistung: 500 kW
Bemessungsleistung: 314 kWVollbenutzungsstunden: 2750 h/aInstallierte Leistung: 1000 kW
Aufbereitetes Erdgas bis 700 Nm³/hEinsatzstoffgüterklasse I
Aufbereitetes Erdgas bis 700 Nm³/hEinsatzstoffgüterklasse I
EEG 2009: IBN = 2011Grundvergütung 9,81 Ct/kWhTechnologie-Bonus 1,00 Ct/kWhNAWARO-Bonus 6,00 Ct/kWh
EEG 2009: IBN = 2011Grundvergütung 8,25 Ct/kWhTechnologie-Bonus 1,00 Ct/kWhNAWARO-Bonus 6,00 Ct/kWhO o us 6,00 Ct/
KWK-Bonus 3,00 Ct/kWhGesamt 19,81 Ct/kWhDegression 18,80 Ct/kWh
O o us 6,00 Ct/KWK-Bonus 3,00 Ct/kWh Gesamt 18,25 Ct/kWhDegression 17,87 Ct/kWh
EEG 2012: IBN = 2012Grundvergütung 12,30 Ct/kWhErhöhung 6 00 Ct/kWh
EEG 2012: IBN = 2012Grundvergütung 12,30 Ct/kWhErhöhung 6 00 Ct/kWh Erhöhung 6,00 Ct/kWh
Gasaufbereitungsbonus 3,00 Ct/kWhGesamt 21,30 Ct/kWhKeine Degression
Erhöhung 6,00 Ct/kWhGasaufbereitungsbonus 3,00 Ct/kWhGesamt 21,30 Ct/kWhKeine Degression
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 17
Quelle: EEG 2009; EEG 2012.
Wirtschaftlichkeitsvergleich –Kosten- und Erlösabschätzung
Investitionskosten: = 515.000 EUR [41.325 EUR/a (5%, 20a)]BHKW Zusätzlich 500 kW ~ 400.000 EURGasspeicher 2500 Nm³ ~ 75.000 EURWärmespeicher ~ 10.000 EURHöhere Netzanschlussleistung ~ 5.000 EURSteuerung 3 % BHKW Invest ~ 12.000 EURGenehmigung 500 kW Bemessungsleistung ~ 8.000 EURAufstellraum 1000 kW installierte Leistung ~ 15.000 EUR
Laufende Mehrkosten: = 14.950 EUR/aBetriebsführung 1 h/Tag mit 30 EUR/h ~ 10.950 EUR/aWartung & Reparatur 1 % BHKW Invest ~ 4.000 EUR/aHandel ~ 0 EUR/a (Annahme 1) bzw. 100.000 EUR/a (Annahme 2)
Einnahmen:Marktprämie ~ je nach EinspeisevergütungStrompreis (Baseload) ~ 48,57 EUR/MWhPeak-Offpeak-Spread ~ 19,43 EUR/MWhFlexibilitätsprämie max. 4 Ct/kWh
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 18
Quelle: Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011).
Wirtschaftlichkeitsvergleich –Einspeisevergütung & Direktvermarktung
27,00Einspeisevergütung Baseload Marktprämie Peak-Offpeak-Spread Flexibiliätsprämie
21,00
24,00
15,00
18,00
Ct/k
Wh
6 00
9,00
12,00C
0,00
3,00
6,00
,keine DV FP keine FP keine DV FP keine FP keine DV FP keine DV keine FP keine DV FP keine DV keine FP
1000 kW 500 kW 1000 kW 500 kW 1000 kW 1000 kW 500 kW 500 kW 1000 kW 1000 kW 500 kW 500 kW
Biogas Biomethan Biogas Biomethan
EEG2012: IBN = 2012 EEG2009: IBN = 2011
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 19
Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen.
EEG2012: IBN 2012 EEG2009: IBN 2011
Wirtschaftlichkeitsvergleich (Annahme 1) – Absolute Gewinne der Anlagen gegenüber Einspeisung
1.000.000
Einspeiseerlös Vermarktungerlös Mehrkosten Gewinn aus Flexibilitätsprämie
700.000
800.000
900.000
400 000
500.000
600.000
EUR
/a
200.000
300.000
400.000E
-100.000
0
100.000
4000 VBH/a 8000 VBH/a 2750 VBH/a 5500 VBH/a 4000 VBH/a 8000 VBH/a 2750 VBH/a 5500 VBH/a
1000 kW 500 kW 1000 kW 500 kW 1000 kW 500 kW 1000 kW 500 kW
Biogas Biomethan Biogas Biomethan
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 20
Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen.
EEG2012: IBN = 2012 EEG2009: IBN = 2011
Wirtschaftlichkeitsvergleich (Annahme 2) – Absolute Gewinne der Anlagen gegenüber Einspeisung
1.000.000
Einspeiseerlös Vermarktungerlös Mehrkosten Gewinn aus Flexibilitätsprämie
700.000
800.000
900.000
400 000
500.000
600.000
EUR
/a
200.000
300.000
400.000E
-100.000
0
100.000
4000 VBH/a 8000 VBH/a 2750 VBH/a 5500 VBH/a 4000 VBH/a 8000 VBH/a 2750 VBH/a 5500 VBH/a
1000 kW 500 kW 1000 kW 500 kW 1000 kW 500 kW 1000 kW 500 kW
Biogas Biomethan Biogas Biomethan
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 21
Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen.
EEG2012: IBN = 2012 EEG2009: IBN = 2011
Gliederung
1. Die Idee hinter der Flexibilitätsprämie
2. Schematische Auslegung von Anlagen zur N d Fl ibili ä ä iNutzung der Flexibilitätsprämie
3. Berechnung der Flexibilitätsprämie
4. Wirtschaftlichkeitsvergleich
5. Fazit & Diskussion
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 22
Fazit & Diskussion – Schlussfolgerungen aus den erarbeiteten Ergebnissen
Mehrerlös durch Peak-Offpeak-Spread & Flexibilitätsprämieo Quantifizierung des Mehrerlöso Gegenläufige Bewegungen
Mehrerlös muss Mehrkosten deckeno Wirtschaftlichkeit stark von getroffenen Annahmen o Wirtschaftlichkeit stark von getroffenen Annahmen
abhängigo Synergieeffekte bei großen Betreibern
Einzelanlagenbetreiber benötigt Know-howo Stromhandelo Erweiterung der Anlageo Speichermanagemento Speichermanagement
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 23
Fazit & Diskussion – Vermutungen aus den erarbeiteten Ergebnissen
Bestehende Anlagen werden …o … nicht umgerüstet, wenn wirtschaftlicho … vielleicht umgerüstet, wenn nicht unwirtschaftlich
Kl i B ib d Kleine Betreiber werden …o … ihre Anlagen nicht umrüsteno keine Neuanlagen auf Basis der Flexibilitätsprämie o … keine Neuanlagen auf Basis der Flexibilitätsprämie
planen (Ausnahme: Ab 2014 für > 750 kW)
Große Betreiber werden …o … die Flexibilitätsprämie eventuell nutzen, um durch
S i ff kt b i H dli d A l K t Synergieeffekte beim Handling der Anlagen Kosten zu sparen
o … die Flexibilitätsprämie eventuell nutzen, um zusätzlich p ,intern mehr Reaktionsfähigkeit zu besitzen
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 24
Fazit & Diskussion –Werden die Ziele in Hinblick auf die FP erfüllt?
Charakteristik von Biogasanlagenbetreiberno Viele kleinere und unabhängige Betreibero Wenige große Versorgungsunternehmen
Haben die Kleinen genug Anreiz erhalten?Kein Anreiz für kleine Anlagenbetreiber
Steigen nun vermehrt große Erzeuger in den Biogasmarkt ein?Biogasmarkt ein?Die großen Erzeuger steigen in den Markt ein und
dominieren
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 25
Fazit & Diskussion –Werden die Ziele in Hinblick auf die DV erfüllt?
Zieleo Mehr Direktvermarktung von EEo Heranführung der EE an den Wettbewerbo Verringerung der EEG-Umlage, indem mehr Strom aus EE
gehandelt wird wird mittelfristig nicht erreichtgehandelt wird wird mittelfristig nicht erreichto Verringerung von Zeiten negativer Preise, indem EE-
Anlagen bedarfsgerecht einspeisen
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 26
LiteraturThau, Nebel (2011):Thau, L.; Nebel, J. A.: Direktvermarktung von Strom aus Erneuerbaren Energien im EEG nach der Energiewende, erschienen in
Görg – Service Line Wirtschaftsverwaltungsrecht, Berlin, 10. Juni 2011, Internet: http://www.goerg.de/Legal-Updates.18.0.html?&no_cache=1&tx_kbgoerg_pi11[showUid]=165&cHash=1897f06071db56b78769a713636fdf7d&PHPSESSID=bbca998a4746b49cf24199b00fb61235, letzter Zugriff: 26.09.2011 11:08 Uhr.SSID bbca998a4746b49cf24199b00fb61235, letzter Zugriff: 26.09.2011 11:08 Uhr.
Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011):Rohrig, K.; Hochloff, P.; Holzhammer U; Schlögl, F.: Flexible Stromproduktion aus Biogas und Biomethan, Fraunhofer Institut
für Windenergie und Energiesystemtechnik – IWES, 29. April 2011.
EEG 2012:Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (Erneuerbare-Energien-Gesetz – EEG), Konsolidierte (unverbindliche) Fassung
des Gesetzestextes in der ab 1. Januar 2012 geltenden Fassung.
EEG 2009:EEG 2009:Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (Erneuerbare-Energien-Gesetz – EEG) vom 25. Oktober 2008 (BGBl. I S. 2074),
das durch Artikel 1 des Gesetzes vom 28. Juli 2011 (BGBl. I S. 1634) geändert worden ist.
Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 27