HANNOVER MESSE. Flexibilität und Geschäftsmodelle für Flexibilitätsoptionen. Hannover Dipl.-Wirt.-Ing. Stefan Brühl

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1 HANNOVER MESSE Flexibilität und Geschäftsmodelle für Flexibilitätsoptionen Hannover Dipl.-Wirt.-Ing. Stefan Brühl

2 AGENDA 1. Kurzvorstellung BET Folie 3 2. Überblick Technologien & Einordnung Flexibilitätsbedarfe Folie 6 3. Geschäftsmodelle und Märkte für Flexibilitätsoptionen Folie 9

3 I. KURZVORSTELLUNG BET WELCHEN WEG WIR BESTRITTEN HABEN BET begleitet die Energiewirtschaft seit mehr als 25 Jahren als Vordenker, Experte und praktischer Umsetzer SEIT 1991 Begleitung von Ostdeutschen Stadtwerken 1995 Entwicklung einer Netzzugangsverordnung 2003 Entwicklung des Deutschen Gasnetzzugangsmodells SEIT 2011 Begleitung von Ministerien und Behörden bei der Umsetzung des Energiekonzepts SEIT 2011 Konzepte für ein integriertes Marktdesign 2012 Gründung der B E T Dynamo Suisse AG SEIT 2015 Begleitung des Prozesses zum EEG 3.0 für das Umweltministerium Baden-Württemberg Energie weiter denken Vorschläge zum integrierten Marktdesign Beurteilung der Wettbewerbsentwicklung für das BMWI 1988 Gründung der B E T durch Dr. Michael Ritzau & Dr. Wolfgang Zander Seit 2007 Transaktionsbegleitung/ Due Diligence bei Kraftwerksprojekten 3

4 I. KURZVORSTELLUNG BET WOBEI WIR SIE UNTERSTÜTZEN KÖNNEN Mit unseren interdisziplinären Projektteams können wir unsere Kunden in nahezu jedem energiewirtschaftlichen Thema erfolgreich unterstützen VERTRIEB OPERATIVE UNTERSTÜTZUNG EEG 3.0 MARKTDESIGN UNTERNEHMENS- STEUERUNG ASSET MANAGEMENT POLITIK- BERATUNG KOMMUNALES BETEILIGUNGS- MANAGEMENT ERZEUGUNG, GEWINNUNG, AUFBEREITUNG SPEICHERUNG ORGANISATIONS- BERATUNG VERSORGER + TRANSPORT- & VERTEILNETZE INVESTITIONS- BERATUNG STRATEGIE- BERATUNG DIGITA- LISIERUNG REKOMMUNA- LISIERUNG BESCHAFFUNG, VERMARKTUNG, HANDEL FUNDAMENTAL- MODELLE GESCHÄFTS- MODELLE 4

5 I. KURZVORSTELLUNG BET PERSON Dipl.-Wirt.-Ing. Stefan Brühl Team Dezentrale Energiesysteme P E R S Ö N L I C H E D A T E N Jahrgang 1986 Nationalität deutsch W E R D E G A N G heute Berater im Team Dezentrale Energiesysteme, Bereich Marktberatung, BET Büro für Energiewirtschaft und technische Planung GmbH, Aachen Berater in den Geschäftsbereichen Cleaner Energy Services und Markets and Regulation, KEMA Consulting GmbH, Bonn Modellierung von Erzeugungsprofilen von Wind- und PV- Anlagen, Analyse des dänischen Repowering-Marktes für Onshore-Windenergie, Vergleich von Offshore- Windenergieanlagen B E R A T U N G S S C H W E R P U N K T E Energiewirtschaftliche Beratung zur Liberalisierung der Energiemärkte, Erneuerbare Energien, Energiespeicher, Flexibilitätsoptionen Politikberatung zur Weiterentwicklung der Förderregime für erneuerbare Energien im In- und Ausland Beratung zu Vermarktungsmöglichkeiten von Strom aus erneuerbare Energien Anlagen mit und ohne Netzeinspeisung Investitionsberatung zu erneuerbaren Energien Diplomand, Controlling und Finanzen, EnBW Erneuerbare Energien GmbH, Stuttgart Erstellung der Diplomarbeit zum Thema: Untersuchung von Potenzialen zur Senkung der Stromgestehungskosten von Offshore-Windenergie Beratung zur Integration von erneuerbaren Energien durch Nutzung von Flexibilitätsoptionen, wie Batteriespeicher, Power-to-Heat Anlagen oder Power-to-X Anwendungen Erstellung von Konzepten für dezentrale Versorgungslösungen; Beteiligungs- und Akzeptanzanalysen Strategieentwicklung für Unternehmen der Energieversorgung im erneuerbaren Energien Markt 5

6 II. ÜBERBLICK TECHNOLOGIEN & EINORDNUNG FLEXIBILITÄTSBEDARFE Das allgemeine Verständnis von Flexibilität differenziert diesen Begriff hinsichtlich verschiedener Eigenschaften. Diese Eigenschaften können durch unterschiedliche Technologien bereitgestellt werden. Flexibilität Flexibilität ist die Eigenschaft der Summe aller Erzeugungsanlagen und Stromverbraucher, die Schwankungen der Residuallast (Nachfrage minus nicht disponible Einspeisungen aus Erneuerbaren Energien) auszugleichen. Sie kann mit folgende Eigenschaften beschrieben werden: Positive und negative Bereitstellung von Leistung Maximale Dauer der Leistungsbereitstellung Schnelligkeit der Leistungsbereitstellung (Gradient) Energiespeicher (i.w.s.) Flexibilitätsoptionen Batteriespeicher & E-Mobilität; Power-to-Gas (H2 / SNG); Wärmespeicher; Pumpspeicher; Druckluftspeicher; Lastmanagement (i.e.s.) Demand-Side-Management Industrie; Demand-Side- Management Haushalte; Wärmepumpen; Power-to- Heat; Erzeugungsanlagen (fossil & erneuerbar) Netz Stromgeführter Einsatz KWK; Retrofit bestehender Kraftwerke; Einspeisemanagement Wind und PV; Strombedarfsorientierter Einsatz Biogas und Biomasse; Netzausbau; Netzverstärkung; Regelbare Ortsnetztransformatoren; Nutzung Netzersatzanlagen; Nutzung EE-Anlagen zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen; 6

7 II. ÜBERBLICK TECHNOLOGIEN & EINORDNUNG FLEXIBILITÄTSBEDARFE Mit zunehmendem Anteil (fluktuierender) Erneuerbarer Energien steigt der Bedarf an Flexibilität und sinkt das Angebot aus konventionellen Kraftwerken. EE-Erzeugung 1) 22% 47% 76% ca. 100% ca. 120% DSM Industrie DSM Haushalte, Gewerbe Power to Heat Einspeisemanagement Wind & PV Stromgeführter Einsatz Biomasse und KWK Nutzung bestehender Kraftwerke Flexibilitätssteigerung bestehender Kraftwerke durch Retrofit Neue flexible Kraftwerke Nutzung Netzersatzanlagen Pumpspeicher Druckluftspeicher (?) Batteriespeicher 1) % des Verbrauchs; die nutzbare EE-Erzeugung ist kleiner wegen Speicherverlusten. Power to Gas (CH 4 ) Power to Gas (H 2 ) 7

8 II. ÜBERBLICK TECHNOLOGIEN & EINORDNUNG FLEXIBILITÄTSBEDARFE Bei lokalen Netzengpässen können Flexibilitätsoptionen bereits heute eingesetzt werden, es fehlt allerdings der wirtschaftliche Anreiz. Zukünftig werden die Anforderungen an die Bereitstellung von Systemdienstleistungen 1) im Energieversorgungssystem steigen. Energiespeicher können hierzu neben anderen Flexibilitätsoptionen einen nennenswerten Beitrag leisten. Für die Vermeidung von (lokalen) Netzengpässen aufgrund von EE-Überschüssen können bereits heute Flexibilitätsoptionen eingesetzt werden. Sie dienen der Reduktion der Abregelung von EE- Anlagen. Eine Wirtschaftlichkeit hierfür ist unter den heutigen Bedingungen nicht gegeben. Das technische Potential einer Flexibilitätsoption hängt von den Gegebenheiten der Region ab. Nicht jede Flexibilitätsoption steht überall zu Verfügung. Das wirtschaftliche Potential definiert sich darüber hinaus über den Anwender, das Geschäftsmodell und die Art der Nutzung. Jede Speicherung ist mit Kosten und zum Teil hohen Wirkungsgradverlusten verbunden. Eine direkte Nutzung des Stroms auch in den Sektoren Wärme und Verkehr ist einer Zwischenspeicherung sowohl ökologisch / klimapolitisch als auch wirtschaftlich vorzuziehen. Eine wichtige Voraussetzung für die zukünftige Wirtschaftlichkeit von Flexibilitätsoptionen ist deren Kostendegression bzw. die technologische Reife. Diesbezüglich sollten die Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten weiter intensiviert werden. Durch die Erschließung weiterer Geschäftsmodelle mit Flexibilitätsoptionen, die die reine Aufnahme von ansonsten abgeregelten EE-Strom übersteigen, kann die Wirtschaftlichkeit erhöht werden. 1) Systemdienstleistungen umfassen u. a. die Frequenzregelung, Spannungsregelung (durch Bereitstellung von Blindleistung) oder Schwarzstartfähigkeit. 8

9 III. GESCHÄFTSMODELLE UND MÄRKTE FÜR FLEXIBILITÄTSOPTIONEN Eine Vielzahl aufkommender Geschäftsmodelle (der Zukunft) nutzen verstärkt die im Energiesystem verfügbaren Flexibilitäten. Dezentralen Wärmeversorgung als Flexibilität zur Systemoptimierung Umwandlung in andere Energieformen zur Speicherung Flexible Erzeugung und Speicher der Prosumer zur Systemoptimierung Zeitliche Staffelung der Ladevorgänge der Elektromobilität Fluktuierende Einspeisung Nutzung der Flexibilität des strombetriebenen ÖPNV durch Fahrplanmanagement Hebung von Flexibilitätsoptionen bei Industrie und Gewerbe 9

10 III. GESCHÄFTSMODELLE UND MÄRKTE FÜR FLEXIBILITÄTSOPTIONEN Der wirtschaftliche Betrieb einer Flexibilitätsoption wird zukünftig nicht mehr über die Bewirtschaftung einer (originären) Marktstufe zu erreichen sein. Die Erschließung weiterer Marktstufen bzw. Refinanzierungsmärkte ist der Schlüssel für erfolgreiche Geschäftsmodelle. Marktstufe bzw. Geschäftsmodell Optimierung Strombeschaffung (i. S. d. Spothandels) Optimierung Strombeschaffung (i. S. d. Reduktion Netzentgelte, Vermeidung Lastspitze) Optimierung Eigenversorgung Regelenergievermarktung Smart Market (i. S. eines Markts für lokale Systemdienstleistungen) Bilanzkreismanagement (i. S. d. Reduktion Ausgleichsenergie) Wärmeprodukte (i. S. v. grüner Wärme bzw. Windgas) Mobilitätsprodukte (i. S. v. alternativer erneuerbarer Kraftstoffe) Abschaltbare Last (im Rahmen der AbLaV) Batteriespeicher Power-to-Gas Anlage Power-to-Heat Anlage Lastmanagement. 10

11 III. GESCHÄFTSMODELLE UND MÄRKTE FÜR FLEXIBILITÄTSOPTIONEN Der wirtschaftliche Betrieb einer Flexibilitätsoption wird zukünftig nicht mehr über die Bewirtschaftung einer (originären) Marktstufe zu erreichen sein. Die Erschließung weiterer Marktstufen bzw. Refinanzierungsmärkte ist der Schlüssel für erfolgreiche Geschäftsmodelle. Marktstufe bzw. Geschäftsmodell Optimierung Strombeschaffung (i. S. d. Spothandels) Optimierung Strombeschaffung (i. S. d. Reduktion Netzentgelte, Vermeidung Lastspitze) Optimierung Eigenversorgung Regelenergievermarktung Smart Market (i. S. eines Markts für lokale Systemdienstleistungen) Bilanzkreismanagement (i. S. d. Reduktion Ausgleichsenergie) Wärmeprodukte (i. S. v. grüner Wärme bzw. Windgas) Mobilitätsprodukte (i. S. v. alternativer erneuerbarer Kraftstoffe) Abschaltbare Last (im Rahmen der AbLaV) Batteriespeicher Power-to-Gas Anlage Power-to-Heat Anlage Lastmanagement 1. Wie hoch sind die Erlös-/Preispotentiale bzw. Kostensenkungspotenziale für die einzelnen Marktstufen? 2. Welche regulatorischen Risiken bestehen je Marktstufe? Wie robust ist das Geschäftsmodell vor regulatorischen Änderungen? 3. Wie hoch ist der Wettbewerb in den einzelnen Marktstufe?. 11

12 III. GESCHÄFTSMODELLE UND MÄRKTE FÜR FLEXIBILITÄTSOPTIONEN Mit den unterschiedlichen Flexibilitätsoptionen werden unterschiedlichste Kunden(gruppen) angesprochen. Akteursgruppenanalyse: Wer sind meine Kunden? Energieintensive Industrie Öffentliche Hand Private Haushalte (Privatkunden) Gewerbe/Handel Chemieunternehmen Prosumer. EE- Anlagenbetreiber EVU /SW Netzbetreiber Autofahrer (Privatkunden) Öffentlicher Nahverkehr Automobilindustrie Stromlieferanten. Wohnungswirtschaft Kundengruppen Logistik- Unternehmen 12

13 III. GESCHÄFTSMODELLE UND MÄRKTE FÜR FLEXIBILITÄTSOPTIONEN Mit den unterschiedlichen Flexibilitätsoptionen werden unterschiedlichste Kunden(gruppen) angesprochen. Akteursgruppenanalyse: Wer sind meine Kunden? Private Haushalte Energieintensive (Privatkunden) 1. Welche Kundengruppe Industrie verspricht Öffentliche für den Aufbau Hand eines (neuen) Geschäftszweigs und der Einführung neuer Technologien das größte Absatz- bzw. Marktpotenzial? Gewerbe/Handel EE- Anlagenbetreiber Netzbetreiber Prosumer Öffentlicher Nahverkehr. 2. Wie robust sind die Absatz- und Marktpotenziale in zeitlicher Perspektive? Wie können die Kundengruppen für das Produkt gewonnen/angesprochen werden? Welcher Mehrwert wird für den (Ziel-)Kunden geschaffen? 3. Welche weiteren Kundengruppen können nach Markteintritt sinnvoll erschlossen Autofahrer werden? Welcher zusätzlicher Aufwand ist mit der Erschließung weiterer EVU /SW (Privatkunden) Kundengruppen verbunden? Automobilindustrie Stromlieferanten. Chemieunternehmen Wohnungswirtschaft Kundengruppen Logistik- Unternehmen 13

14 E N E R G I E. W E I T E R D E N K E N B E T Büro für Energiewirtschaft und technische Planung GmbH Aachen, Leipzig, Hamm (D) Zofingen (CH) Alfonsstraße 44, D Aachen, Telefon Telefax K O N T A K T P E R S O N Dipl.-Wirt.-Ing. Stefan Brühl Telefon Fax stefan.bruehl@bet-aachen.de