Entwicklung des österreichischen Regelreservemarktes. Christian Todem Wien,

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1 Entwicklung des österreichischen Regelreservemarktes Christian Todem Wien,

2 Agenda Strommärkte im Überblick Ziele und aktuelle Herausforderungen Netzregelung Entwicklung des Regelreservemarktes in AT Nachhaltigkeit (low-carbon power system) Auswirkungen Zusammenfassung 2

3 Strommärkte im Überblick Mit der Liberalisierung der Strommärkte wurden Wettbewerbsbereiche eingeführt (Handel und Erzeugung). Aufgrund physikalischer Abhängigkeiten hat sich folgende Gliederung behauptet: Engpassmanagement Forward Markt (Y, M) Day Ahead Markt (DA) Intraday Markt (ID) Balancing Forward Märkte Physikalische/Spot Märkte Real Time GL FCA ( Inkraftgetreten) GL CACM ( Inkraftgetreten) GL EB (Comitology gestartet!) FCA Forward Capacity Allocation CACM Capacity Allocation and Congestion Management EB Electricity Balancing 3 3

4 Strommärkte im Überblick APG als Marktgestalter ( marketfacilitator ) Aufgabe operativ seit Jahresumsätze* Versteigerungen und internationale Erlöse (Y, M, D, ID) Grenzkapazitätsmanagement Mio. EUR ITC # Mio. EUR Regelreservemärkte (Real Time) Primärregelung Mio. EUR Sekundärregelung Mio. EUR Tertiärregelung Mio. EUR Ungewollter Austausch Mio. EUR Dienstleistungen für Dritte (DSOs, OeMAG) Verlustenergiebeschaffung Mio. EUR Windvermarktung Mio. EUR SUMME rund Mio. EUR 4 Europäisch koordinierte Aufgaben Wird von APG bewirtschaftet! *Umsätze abhängig von Marktpreisen! # ITC Inter TSO Compensation

5 Ziele und aktuelle Herausforderungen 5

6 Ziele und aktuelle Herausforderungen Ziele Herausforderungen Efficiency (costs) Operational Security (IEM) Internal Electricity Market Sustainability Renewables Integration System Operation, Enforcement & Development EU Emission Trading System Market Design Balancing 6

7 Aktuelle Herausforderungen* Integration Erneuerbarer Energien Massiver Ausbau von Wind und Fotovoltaik. Höhere nicht bedarfsgerechte Erzeugung. Dezentralere Einspeisungen Bis jetzt hauptsächlich Top-Down Lastflüsse. Künftig vermehrt Top-Down und Bottom-Up Lastflüsse. Größere geographische Distanzen zwischen Angebot und Nachfrage wodurch vermehrt ausreichende Übertragungsnetze nötig sind. Smart Grids Einflüsse Abrupter Anstieg bzw. Reduktion der Nachfrageseite Elektromobilität, Netzausbau Der nötige Netzausbau hinkt massiv dem Ausbau der Erneuerbaren hinterher! In der Regel Verzögerungen durch mangelnde Akzeptanz. Stärkere Anforderungen an Regelreserve- und Ausgleichsenergiemärkte! 7 *Auszug; ohne Anspruch auf Vollständigkeit.

8 Netzregelung 8

9 Netzregelung? Sicherstellung des Systemgleichgewichts Produktion Verbrauch Zuwenig Produktion: Bremsen der Generatoren (<50Hz) Gleichgewicht (50 Hz) Gleichgewicht von Erzeugung und Verbrauch ist Basis für Versorgungssicherheit! Bei Ungleichgewichten müssen Regelmechanismen das Systemgleichgewicht wieder herstellen! Ausreichende Netzkapazitäten zwischen Kraftwerken und Verbrauchern! 9

10 Wirkung und Einsatz von Regelreserven? (z.b. Kraftwerksausfall; Schematische Darstellung) Sekundärregelung Primärregelung Tertiärregelung Kraftwerksausfall 10

11 Steigende Anforderungen an Regelreservemärkte Volatile generation patterns (not in line with demand) 24:00 Wind power production Conventional production / DSM 12:00 Balancing market 00: :00 Solar energy production 12:00 00: Demand characteristics 24:00 12:00 00: power as % of maximum value % % % % % Balancing will become more important for ensuring operational security! 11

12 Entwicklung des Regelreservemarktes 12

13 Entwicklung des Regelreservemarkts in der Regelzone APG seit 2010 Seit 2010 erfolgt in Österreich die Beschaffung marktbasiert (ElWOG 2010, auf Basis Richtl. 2009/72/EG). PRR beginnend 2010 und SRR und TRR mit Beginn Primärregelreserven PRR (FCR) Marktbasierte Beschaffung bei APG seit Nur Leistungsausschreibung (Keine Energie) +/- 65 MW Sekundärregelreserven SRR (afrr) Marktbasierte Beschaffung bei APG seit Leistungsund Energieausschreibung +/- 200 MW Tertiärregelreserven TRR (mfrr) Marktbasierte Beschaffung bei APG seit Leistungsund Energieausschreibung MW / -170 MW Lokale Märkte sind Basis für europäische Kooperationen der Regelreservemärkte! 13 PRR: Primärregelreserve / FCR : Frequency Contrainment Reserve SRR: Sekundärregelreserve / afrr: automatic Frequency Restoration Reserve TRR: Tertiärregelreserve / mfrr: manual Frequency Restoration Reserve

14 Aktuelle Kooperationen der APG mit den Nachbarländern Deutschland (angestrebt) IN (IGCC)* seit PRR (TSO-TSO) seit ** SRR (TSO-TSO) seit TRR (TSO-TSO) in Diskussion 2017/ Nachbarländer, 8 Nachbar-TSOs Tschechien IN (IGCC)* seit Ungarn IN: in Diskussion PRL: In Diskussion Schweiz PRR (TSO-TSO) seit 2013** IN (IGCC)* seit PRR SRR TRR IN INC... IGCC Primärregelreserven Sekundärregelreserven Tertiärregelreserven Imbalance Netting Imbalance Netting Cooperation International Grid Control Cooperation * mit BE, CH, CZ, DE, FR, NL, (ES, PT) ** mit BE, CH, DE, FR, NL, (DK) Slowenien IN (INC) seit 2013 Kroatien IN (INC) seit Italien IN: in Diskussion 14

15 Erzielte Einsparungen infolge konkreter Maßnahmen der APG Technische Effizienz Imbalance Netting Kooperationen (DE, SI) Marktentwicklungen z.b. Primärregelleistungskooperation Marktöffnung > 200 MEUR < 100 MEUR 15

16 Nachhaltigkeit (low-carbon power system) Quelle: Umweltbundesamt

17 CO 2 Emissionen Der weltweite (anthropogene) CO 2 Ausstoß steigt weiterhin! Für 2016 ca. 35 Mrd.t! Einhaltung von max. 2 C Erderwärmung wird zunehmend herausfordernder. Auch der Stromsektor ist gefordert Beitrag leisten! Quelle: APA/ Martin Hirsch

18 Spez. CO 2 Emissionen der Stromerzeugung* Bei der Verstromung fossiler Brennstoffe fallen selbstreden CO 2 Emissionen an: Quelle: Statistica 2012, Daten von *Beispiel Deutschland Anm.: kg CO 2/ kwh = t CO 2 /MWh

19 (Spez.) CO 2 Emissionen der Stromerzeugung in Deutschland Aktuell (2015) in DE rund 300 Mio. t CO 2 Emissionen durch die Stromerzeugung! Die spezifischen CO 2 Emissionen betragen aktuell (2015) rund 550 kg/mwh! Obwohl DE führend bei der Integration von Wind und PV (84 GW*)! Quelle: Umweltbundesamt *BMWI: 204,1 GW installierte Leistung, davon 39 GW PV und 45 Wind (Nov 2016).

20 Klimaziele COP 21 Die Vereinbarung vom COP 21 Meeting in Paris 2015 sieht eine Limitierung des Temperaturanstiegs auf max. 2 C vor (idealerweise nicht mehr als 1,5 C). Der Stromsektor muss auch entsprechende Beiträge zur Erreichung dieser Ziele beitragen. Um die aktuell beschlossenen Paris Ziele zu erfüllen muss der durchschnittliche CO 2 Ausstoß von aktuell (2015): 411 kg/mwh auf (2050): 15 kg/mwh reduziert werden (OECD Länder). 1 1 Quelle: IEA, Repowering Markets,

21 Zwischenfazit Der Strommarkt befindet sich in einem nie dagewesenem Umbruch! Der Übergang ( Energy Transition ) hin zu einer Grünen Stromversorgung stellt alle beteiligten vor massive Herausforderungen. Klassische Aufgabenstellungen zur Lastdeckung über Grund-, Mittel- und Spitzenlast sind überholt. Eine optimale Ausnutzung volatiler Erneuerbarer Einspeisung unter Zuhilfenahme flexibler Einheiten (Mittel- bzw. Spitzenlast- KW) und flexiblen Demand sind das neue Ziel. Regelreserven bilden dabei das nötige stabile Fundament um diesen Umbau zu ermöglichen (Maß und Ziel)! 22

22 Maß und Ziel? (Grobschätzung ohne Anspruch auf Vollständigkeit) Stromverbrauch EU 28: ca TWh Angenommene Kosten für Endverbraucher (ohne Steuern und Netzgebühren): ca. 70 EUR/MWh Rund 200 BEUR p.a. Primärregelreserven: ca. +/ MW ca. 0,5 BEUR p.a. Sekundärregelreserven: ca. +/ MW ca. 4 BEUR p.a. Tertiärregelreserven:?? Rund 5-8 BEUR p.a. 23

23 Clean Energy Package der EU? Aktueller Auszug Defakto Halbierung der Regelreservekosten? Auf Basis Reduktion von Regelreserven? 24

24 Balancing als das Fundament zur CO 2 freien Stromversorgung! Ziel ist es, den Umbau hin zu CO 2 Erneuerbarer Stromversorgung zu ermöglichen! Alle Marktsegmente müssen Fit gemacht werden, um dies bestmöglich zu bewerkstelligen bzw. zu unterstützen! Es finden aktuell massive, parallele Umbauarbeiten statt (Market Coupling, Flowbased, XBID, FTRs, Prosumer, Block-Chain, Digitalisierung ). Balancing ist aktuell das stabile Fundament dies zu ermöglichen! Eine paralleler Umbau / Schwächung ist der falsche Weg! 25 FCR : Frequency Contrainment Reserve FRR: Frequency Restoration Reserve RR: Replacement Reserve

25 Zusammenfassung Die Stromversorgung in Europa befindet sich im Umbruch! Der Übergang ( Energy Transition ) hin zu einer Grünen Stromversorgung ist eigentlich Energy Revolution Um die aktuell beschlossenen Paris Ziele zu erfüllen muss der durchschnittliche CO 2 Ausstoß von aktuell (2015) 411 kg/mwh auf (2050) 15 kg/mwh reduziert werden (OECD Länder). 1 Regelreservemärkte sind, aktuell noch, ein stabiles und sicheres Fundament um diese Herausforderung bestmöglich zu meistern! Märkte und Marktentwicklung sind wesentlich! Aber: mit Maß und Ziel (Systemrelevanz vs. Kosteneffizienz) 26 1 bis 2050 soll die globale Erwärmung auf < 2 C limitiert werden! Siehe auch IEA, Repowering Markets, 2016.