Eigenerzeugung aus Sicht des Stromhandels

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1 Eigenerzeugung aus Sicht des Stromhandels IHK Klimakonferenz Eigenerzeugung von Strom Daniel Hölder IHK zu Kiel, 15. Dezember 2014

2 Seite 2 Eigenerzeugung aus Sicht des Stromhandels Kurze Vorstellung von Clean Energy Sourcing (CLENS) Eigenerzeugung und Demand-Side-Management Märkte für Flexibilität und wirtschaftliches Potenzial Strommarkt Regelenergiemarkt Weiterentwicklung des Marktdesigns Fazit

3 Seite 3 Clean Energy Sourcing Wir sind einer der führenden Grünstromlieferanten für Industrie- und Gewerbekunden und Direktvermarkter von Strom aus EEG-Anlagen in Deutschland Gegründet 2008 als 100%ige Tochter der Q-Cells SE, seit 2010 konzernunabhängig Über 4 TWh Stromabsatz an Industrie- und Gewerbekunden sowie Weiterverteiler Über MW EEG-Anlagen in der Direktvermarktung Virtuelles Regelkraftwerk mit über 250 MW für Minutenreserve-/Sekundärregelleistung in allen vier Regelzonen Etwa 60 Mitarbeiter an den Standorten Leipzig und Frankfurt a.m. Über 700 Millionen Umsatz in 2013

4 Optimierung von Eigenversorgung, Stromeinspeisung und -bezug Seite 4 Optimierung von Eigenerzeugung, Netzbezug und Einspeisung Lieferung von Fehl- bzw. Abnahme von Überschussmengen, DSM durch Anpassung des Strombedarfs und Steuerung der Eigenerzeugungsanlage Regelenergievermarktung aus Eigenerzeugungsanlagen Beispiele Eigenversorgung von Industriebetrieben durch Windkraftanlagen und PV-Anlagen auf dem Werksgelände RE-Vermarktung aus Erdgas-BHKW in der Eigenversorgung

6 Seite 6 Ist Eigenerzeugung Schwarzbrennerei? Eigenerzeugung hat derzeit keinen guten Ruf und wird mit Schwarzbrennerei verglichen Vorwürfe Entsolidarisierung bei Netzentgelten und Umlagen Betrieb ohne Rücksicht auf Stromnetz und Strommarkt Flucht in die Eigenerzeugung? Eigenverbrauchte Eigenerzeugung 44,9 43,8 57,7 63,0 62,2 62,1 58,8 59,7 davon PV-Eigenverbrauch 0,0 0,0 0,0 0,2 1,0 1,4 1,7 2,0 Quelle: Prognos AG (2014): Letztverbrauch 2015 Planungsprämissen für die Berechnung der EEG-Umlage Wie kann die Eigenerzeugung netz- und systemdienlich betrieben werden?

7 Fluktuation und Flexibilität statt Grund-, Mittel- und Spitzenlast: Paradigmenwechsel in der Stromversorgung Leistung [GW] 20 % Erneuerbare Energien 40 % Erneuerbare Energien 80 % Erneuerbare Energien Seite 7 Fluktuierende EE (Wind & Sonne) prägen künftig die Stromversorgung Grundlast verliert zunehmend an Wert Der Flexibilitätsbedarf nimmt zu: auch Stromverbraucher müssen flexibel werden Überschüsse an Strom aus Wind und Sonne entstehen erst bei sehr hohen EE-Anteilen rot Strombedarf (2010) grün Erzeugung Wind & Solar Abbildung:: Prof. Dr. Stadler/ Westfalen Wind GmbH

8 Seite 8 Stromkunden können Flexibilität durch Anpassung des Stromverbrauchs und Steuerung der Eigenerzeugung bereitstellen Bezug aus dem Bilanzkreis verringern Bezug aus dem Bilanzkreis erhöhen Erzeugungsanlagen Leistung erhöhen oder EIN Leistung absenken oder AUS (z.b. BHKW und Gasturbinen) Stromverbraucher (z.b. Mühlen und Pumpen) Last absenken oder AUS Last erhöhen oder EIN

9 Seite 9 Virtuelle Kraftwerke sind die Basis eines dezentralen Systems Bündelung dezentraler Anlagen zu einem leistungsfähigen virtuellen Regelkraftwerk Steuerbare EE: Biogas, Biomasse, Gase Fluktuierende EE: Wind & PV Speicher Flexible, steuerbare Verbraucher Online-Monitoring & Steuerung Prognoseverbesserung, kurzfristiger Ausgleich (Intraday-Handel) Angebot von Regelenergie Fahrplanbetrieb, bedarfsgerechte Stromerzeugung, DSM Abregelung bei negativen Strompreisen (Wind und PV)

11 Märkte für Flexibilität: Regelenergie ist technisch anspruchsvoll, derzeit aber das wirtschaftlich attraktivere Anwendungsfeld Seite 11 Geschäftsmodell Technische und regulative Anforderungen Aktuelle wirtschaftliche Attraktivität Zukünftige wirtschaftliche Attraktivität Strommarkt Arbitrage zwischen Hoch- und Tiefpreisphasen Gering Gestaltungsfreiheit für Industriebetrieb und Lieferant Regelenergiemarkt Bereitstellung von Regelenergie zur Frequenzhaltung der Stromnetze Hoch Starre und anspruchsvolle Regeln der Netzbetreiber

13 Der Bilanzkreisverantwortliche hat dafür Sorge zu tragen, dass die beschaffte Energiemenge und Struktur den Verbrauch deckt Der Bilanzkreisverantwortliche ist dafür verantwortlich möglichst exakt die tatsächliche Verbrauchsmenge und -struktur zu beschaffen Abweichungen müssen nachträglich vom Bilanzkreisverantwortlichen mit teurer Ausgleichsenergie bezahlt werden Eigenerzeugung wird dabei (bei größeren Kunden) mit eingeplant Seite 13 Tageslastgang eines Industriebetriebs kw Fehlmengen werden im Spot- Handel beschafft PEAK (Terminmarkt) Überschussmengen werden kurzfristig verkauft BASE (Terminmarkt) Eigenerzeugung

14 Aus Sicht des Händlers stellt Flexibilität eine physische Option dar Seite 14 Börsenhandel bei DSM im Tageslastgang eines Industriebetriebs Verbrauchsreduktion bei hohen Strompreisen > Verkauf von Strommengen aus dem Bilanzkreis Nachholung bei niedrigen Strompreisen > Beschaffung von zusätzlichen Strommengen für den Bilanzkreis kw Reduktion der Eigenerzeugung bei niedrigen Strompreisen > Beschaffung von zusätzlichen Strommengen für den Bilanzkreis

15 Trotz steigender Volumen aus Wind & PV hat die Preisvolatilität im Termin- und Day-Ahead-Handel signifikant abgenommen Seite 15 Wöchentliche Day-Ahead Maximal- und Minimalpreise Darstellung: Johannes Mayer, Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems Daten: EPEX Positive Preisspitzen > 250 /MWh kommen seit 4 Jahren nicht mehr vor Zubau neuer EE-Kapazitäten erfolgt schneller als Rückbau konventioneller Kapazitäten Überkapazitäten! Negative Preisspitzen treten zwar seit 2009 auf, haben in der Höhe aber deutlich abgenommen (Groß-) Kraftwerke bleiben zwar häufig trotz negativer Preise am Netz, wurden aber flexibler Fernsteuerung/Abregelung von mehreren GW Windkraft Preis-Floor ca /MWh

16 Nur im Intraday-Handel gibt es eine nennenswerte Preisvolatilität Seite 16 Quelle: Energy Brainpool/Fraunhofer IWES (2014)

17 Seite 17 Hohe Belastung des Stromverbrauchs mit fixen Umlagen relativiert Marktpreissignale % des Strompreises sind fixe Umlagen und Steuern Dadurch kommen die Preissignale des Strommarktes nur sehr gedämpft bei den Stromkunden an Das gilt für die Anpassung des Strombedarfs genauso wie für die Steuerung von Eigenerzeugungsanlagen kein Vorteil aus DSM

18 Seite 18 Zwischenfazit Börsenhandel Status quo Im Spot-Markt ist die Volatilität und somit der Wert von DSM-Flexibilität gesunken; Extrempreise sind in Ihrer Höhe begrenzt. Einzig im sehr bewirtschaftungsintensiven Intraday-Handel ergeben sich stärkere Preis- Spreads durch den kurzfristigen Ausgleich von Wind- und PV-Prognosefehlern. Außerdem liegen die Netto-Strompreise unter einem Berg von Umlagen und Steuern begraben. Das macht es DSM am Strommarkt besonders schwer. Um aktuell mit DSM am Strommarkt teilnehmen zu können, sind sehr effiziente Vermarktungsprozesse und ein breit aufgestellter Vermarktungspartner erforderlich. Schlussfolgerungen für DSM und Ausblick Zukünftig werden extreme Preise (wieder) üblich werden und der Wert von DSM an der Börse wird stiegen. Dazu müssen: Für Preisspitzen: Überkapazitäten abgebaut werden bzw. aus dem Markt gehen Für Preistäler: Mechanismen, die negative Preise begrenzen, abgebaut werden (Fernsteuerung von Wind)

20 Seite 20 Mit Regelenergie sorgen die ÜNB für Stromnetzstabilität bei Frequenzschwankungen Erzeugung (z.t. schwankend aus Wind & Sonne) Sollfrequenz 50 Hz Fluktuierender Verbrauch Erzeugung Verbrauch Für eine stabile Stromversorgung muss die Netzfrequenz stets 50 Hertz betragen Dies ist der Fall, wenn sich Stromeinspeisung und -entnahme im Gleichgewicht befinden Kurzfristige Schwankungen der Netzfrequenz in der Theorie < 15 Minuten - werden durch die Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) durch den Einsatz von Regelenergie ausgeglichen

21 Seite 21 Die Produkte am Regelenergiemarkt sind (noch) auf den konventionellen Kraftwerkspark zugeschnitten Regelenergiearten Produktsegment Ausschreibung Mind.-Angebot Aktivierung Zeitscheiben Vergütung Primärregelleistung Wöchentlich 1 MW <30 Sekunden vollautomatisch 1/Woche Leistungspreis Sekundärregelleistung Wöchentlich 5 MW < 5 Minuten vollautomatisch Peak & Off-Peak Leistungspreis & Arbeitspreis Minutenreserveleistung Täglich 5 MW <15 Minuten teilautomatisiert 6x4h/Tag Leistungspreis & Arbeitspreis Reihenfolge der Aktivierung Primärregelung Sekundärregelung Minutenreserve 5 s 30 s 5 min 15 min 1 h

22 Aufgrund der seltenen Abrufe bei der Regelenergievermarktung gibt es in der Praxis kaum Beeinträchtigungen im Betrieb Arbeitspreis ( /MWh) Negative Minutenreserveleistung Positive Minutenreserveleistung Seite 22 Summe mittlere Leistungspreise negative Minutenreserve ( /MW p. a.) Zeitscheibe Uhr Uhr Uhr Uhr Uhr Uhr Summe Jährliche Abrufdauer (h) in Abhängigkeit vom gebotenen Arbeitspreis* ,75 7,25 1,25 0,00 838,75 51,75 7,75 0, ,25 67,75 30,00 0,00 240,75 51,50 19,00 6, ,50 120,25 45,50 10,00 784,00 203,75 47,75 21, ,50 81,25 30,00 15,50 393,00 75,25 8,00 0,25 * Annahme: Bezuschlagung über Leistungspreis in allen Zeitscheiben des jeweiligen Jahres

23 Seite 23 Zwischenfazit Regelenergiemarkt Status quo Der Regelenergiemarkt ist ein Nischenmarkt, aber aktuell der einzige Markt, der Flexibilität attraktiv vergütet. Diese muss dann aber auch sicher verfügbar sein Die technischen und regulativen Anforderungen im Regelenergiemarkt sind sehr hoch und nur für wenige DSM-Potenziale gut darstellbar Eigenerzeugungsanlagen sind jedoch sehr gut für die Teilnahme am RE-Markt geeignet Aktuell stürzen sich viele Marktteilnehmer auf den Regelenergiemarkt Schlussfolgerungen für DSM und Ausblick Der Bedarf an Regelleistung (Vorhaltung und Abrufe) steigt mit dem weiteren Ausbau der Erneuerbaren Energien nur moderat an Neue Anbieter mit dezentralen, erneuerbaren Kraftwerken treten neu in den Markt ein und werden einen die wegfallenden konventionellen Kraftwerke (teilweise) ersetzen Auch wenn der Regelenergiemarkt für DSM-Flexibilität auch zukünftig attraktive Erlöse erlauben wird, sollte die Einbettung in eine breitere Vermarktungsstrategie erfolgen, weil der alleinige Fokus auf einen Nischenmarkt riskant ist

25 Seite 25 Grünstrom-Marktmodell: Integration von Strom aus Wind und PV in die Stromversorgung Portfolio ist short Zukaufen im Großhandel steuerbare Erzeuger zuschalten steuerbare Verbraucher abschalten Entnahme aus Speicher Portfolio ist long Verkaufen im Großhandel steuerbare Erzeuger abschalten steuerbare Verbraucher zuschalten Einspeichern Stromabsatz an Kunden tatsächliche Erzeugung Wind/PV geplante (durchschnittliche) Erzeugung Wind/PV Mo Di Mi Do Fr Sa So Durch den Ausgleich der Fluktuation in den Vertriebsbilanzkreisen entsteht der Bedarf an Flexibilität Durch die Konfrontation der Versorger und Kunden mit dem Flexibilitätsbedarf werden Hemmnisse abgebaut Weitere Informationen:

26 Seite 26 Dynamische EEG-Umlage würde Marktsignale verstärken Interessanter Vorschlag (Agora Energiewende, Energy Brainpool/IWES im Auftrag des BEE, BNetzA): Dynamisierung der EEG- Umlage in Abhängigkeit des Spotmarktpreises Marktsignale des Strommarktes würden verstärkt, anstatt gedämpft zu werden

27 Seite 27 Dynamisierung von Netzentgelten und KWK-Zuschlag Die gleiche Intention verfolgen die Vorschläge, die Netzentgelte und den KWK-Zuschlag nach dem KWK-G zu dynamisieren Bei den Netzentgelten könnten dabei neben bundesweiten Signalen (Strompreis) auch regionale Signale, die die Auslastung des entsprechenden Verteilnetzes wiederspiegeln, berücksichtigt werden Außerdem müssen dringend Netzentgeltregelungen, die Inflexibilität belohnen, beseitigt werden Beispiele: Ermäßigte Netzentgelte bei hoher Auslastung ( 19 NEV) Bestrafung von Regelenergiebereitstellung durch Berechnung von Lastspitzen in den Netzentgelten

29 Seite 29 Fazit: Eigenerzeugungsanlagen können im Stromhandel interessante Optionen sein und zur Systemstabilität beitragen Demand-Side-Management: Eigenerzeugungsanlagen können genauso wie Stromverbraucher/-prozesse Flexibilität bereitstellen Die Vermarktung der Flexibilität am Strommarkt ist aufgrund geringer Preisspreads infolge der Überkapazitäten an konventionellen Kraftwerken und aufgrund der Dämpfungswirkung der fixen Umlagen und Steuern derzeit schwierig Die Vermarktung am Regelenergiemarkt ist derzeit dagegen wirtschaftlich attraktiv und leistet einen wichtigen Beitrag zur Systemstabilität Durch die Weiterentwicklung des Strommarktes können Hemmnisse für einen systemdienlichen Betrieb von Eigenerzeugungsanlagen deutlich gesenkt werden Und last but not least: Eigenerzeugungsanlagen gibt es dort, wo es auch Strombedarf gibt, und sie werden meist in KWK betrieben

30 Kontaktdaten Daniel Hölder Leiter Energiepolitik Katharinenstraße Leipzig Tel: Fax: daniel.hoelder@clens.eu