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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







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


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







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


Installierte Leistung: 500 kW

Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011).

v

Schematische Auslegung einer Biomethananlage


P P


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



Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011).

Gliederung







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)


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 %


hkW 40001000


hkW 27501000


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


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


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]


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 [ ]


Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen; EEG 2012; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011).

* Nach Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011)

Gliederung







Wirtschaftlichkeitsvergleich – Vergütung von Biogasanlagen (EEG 2009 & EEG 2012)

Bemessungsleistung: 457 kWVollbenutzungsstunden: 8000 h/aInstallierte Leistung: 500 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


Quelle: EEG 2009; EEG 2012.

Wirtschaftlichkeitsvergleich – Vergütung von Biomethananlagen (EEG 2009 & EEG 2012)



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


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


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


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




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




EEG2012: IBN = 2012 EEG2009: IBN = 2011

Gliederung







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


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


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


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


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.


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