Überlegungen zum künftigen Strommarkt

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1 Überlegungen zum künftigen Strommarkt Prof. Dr.-Ing. habil. Ingo Stadler, Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt 15 Nov. 2014, Aachen "Strommarktdesign: Weichenstellung für die Zukunft erneuerbarer Energieträger, Tagung der Bischöfliche Akademie Aachen, Nov. 2014

2 Inhalt Kosten der Energiewende Das bestehende System Anforderungen an eine Strom-Ordnung Bilanzkreise Speicher 2

3 Kosten der Energiewende 3

4 Investitionen und Kosten 4

5 EEG-Umlage und Förderung von Erneuerbaren EEG-Umlage Auszahlungen an Betreiber: ca. 80Mrd. bis 2013 "Erneuerbare Energien werden subventioniert - Staat zahlt keinen Cent", Internationales Wirtschaftsforum Regenerative Energien (IWR) 2014, ( ) 5

6 Das bestehende System 6

7 Unterschiedliche Voraussetzungen Erneuerbare Energien Konventionelle Energien Kosten hauptsächlich Investitionen Viele Akteure, z.t. Laien Fluktuierende Erzeugung Dezentral Kosten hauptsächlich laufende Kosten Wenige Akteure, Profis Möglichst konstante Erzeugung Zentral 7

8 Strombörse alternativlose Marktgestaltung? Strommarkt Strompreis [ /MWh] Kernenergie Braunkohle Steinkohle Erdgas Erdöl Elektrische Leistung (für die Dauer einer Stunde) [MWh] 8

9 Strombörse alternativlose Marktgestaltung? Strommarkt Strompreis [ /MWh] Strompreis der aktuellen Stunde Kernenergie Braunkohle Steinkohle Erdgas Erdöl das ist doch logisch, oder? Angebot und Nachfrage bestimmen den Preis So funktioniert das in einer Marktwirtschaft! Wir haben das alternativlos akzeptiert Elektrische Leistung (für die Dauer einer Stunde) [MWh] 9

10 Strombörse alternativlose Marktgestaltung? Strommarkt Aktienmarkt Strompreis [ /MWh] Strompreis der aktuellen Stunde Kernenergie Braunkohle Steinkohle Erdgas Erdöl Aktienpreis [ /Aktie] > 1000 anstatt wenige Cent Stadlers Ramschaktien aktueller Aktienpreis diese u. jene VW im Oktober 2008 Elektrische Leistung (für die Dauer einer Stunde) [MWh] Anzahl der Aktien (aktuell am Markt angeboten) [Aktien] Kann man doch! Ist doch alternativlos, oder? Unerhört, man kann ja nicht x-beliebige Aktien in einen Topf werfen!!! 10

11 Wohin muss sich das EEG entwickeln? 11

12 Wieso sind denn alle gegen Planwirtschaft? Die Vertreter des Status Quo: Die Vertreter der Energiewende: 12

13 Das EEG Egal was, egal wo, egal wie viel, Erfolg des EEG = Best möglich vorstellbares Konzept für eine schnelle Markteinführung, schnelles Wachstum und schnelle Kostenreduktion Zu Beginn spielt die Beladung keine Rolle Sonst kann die Systemintegration äußerst schwierig werden Das System kann nicht mehr funktionieren 100 % erfordern detaillierte Planung Bilder zusammengestellt von I. Stadler 13

14 Anforderungen an eine Strom-Ordnung Angemessene Vergütung der Akteure Lenkung, z.b. CO 2 Vermeidung Ressourcenschonend Berücksichtigung der Physik, z.b. Gleichzeitigkeit von Generation und Verbrauch Volatilität Marktwirtschaftliches Modell Nicht notwendigerweise Grundvoraussetzung Kann eine Lösung sein 14

15 Bilanzkreise 15

16 Wo und Wofür: von richtigen und falschen Bilanzkreisen Eigenverbrauchsbonus, Eigenverbrauchsmalus, Marktintegration Windflaute Sonne scheint Solaranlagenbesitzer lädt Speicher mit allen Kosten für Speicher mit allen Verlusten von Speichern Es herrscht Windflaute Allgemeinheit würde Solarstrom dringend benötigen der geht aber in den Speicher alte Kohlekraftwerke gehen ans Netz und das ohne Notwendigkeit 16

17 Wo und Wofür: von richtigen und falschen Bilanzkreisen Eigenverbrauchsbonus, Eigenverbrauchsmalus, Marktintegration Kräftige Brise Es ist Nacht geworden Solaranlagenbesitzer entlädt Speicher mit allen Kosten für Speicher mit allen Verlusten von Speichern führt vollkommen am Ziel einer 100% (80%)-Versorgung mit erneuerbaren Energien vorbei!!! Wind weht nicht zu knapp Alle könnten mit Windstrom aus dem Netz versorgt werden der Strom kommt bei Solaranlagenbesitzern aber aus dem Speicher Windkraftanlagen werden abgeregelt und das ohne Notwendigkeit 17

18 Wo und Wofür: von richtigen und falschen Bilanzkreisen Das einzelne Haus ist also definitiv der falsche Bilanzkreis Ähnliche Argumentationsketten kann man auf andere kleinteilige Bilanzkreise anwenden Ist dann Europa der geeignete Bilanzkreis? Voraussetzung wäre dann ein europäisches Netz à la Desertec Dann könnte man z.b. Salzspeicher in solarthermischen Kraftwerken verwenden und Speicher in Nordafrika platzieren Wie wertvoll sind Speicher in Nordafrika für Deutschland? Quelle: Solar Millenium Stadler: Vieles spricht für Deutschland was aber einem europäischen Stromaustausch nicht im Wege steht Quelle: Desertec 18

19 Zellulare Netze Zellen Stadtgebiet Übertragungsnetz Verteilnetz Waffenschmidt: Autarke oder autonome Zellen Lokale und überregionale Komponenten für Bilanzkreise Verteilnetz Verteilnetz Strompreis als Regelgröße Verteilnetz 19

20 Markt für Speicher 20

21 Müssen sich Speicher am Markt behaupten? Mehr Selbstbewusstsein der Speicherakteure (Kapazitätsmarkt) 21

22 Kapazitätsmärkte Kapazitätsmärkte: existierende Kapazität wird honoriert nicht das möglichst häufige laden und entladen! Speicher werden in Zukunft Versorgungssicherheit gewährleisten, Notwendigkeit über einen reinen Arbeitsmarkt ist nicht gegeben (ähnlich wie heute Regelenergiemarkt) mögliches Vorgehen: 1.Ein Regulator ermittelt die notwendige Menge an Speicherkapazität (nach Leistung, Kapazität, Zeitbereich und örtlicher Verteilung) 2.Der Bedarf an Speicherkapazität wird ausgeschrieben 3.Der Preis der Speicher bildet sich im Wettbewerb der Speicheranbieter (technologieoffen, keine Bevorzugung Strom-zu- Strom, Chancen für Biogasspeicher-KWK, DSM und Kopplung zu Wärmeanwendungen) 22

23 Strategische Stromreserven Als Reaktion auf die Ölkrise von 1973: Als Vorsorge auf die Stromkrise von 2050: Erdölbevorratungsgesetz Entsprechend 90 Tagen der Durchschnittsnettoeinfuhren Strombevorratungsgesetz Entsprechend 90 Tagen der erneuerbaren Durchschnittsnettoproduktion In Form synthetisch erzeugten Methans Brauchen wir noch nicht, aber bessere Alternative für Kaltreserve (Bundesnetzagentur)? 23

24 Fazit 24

25 Da wir alle nur bis 3 zählen können: 1. Eine Vollversorgung mit Erneuerbaren Energien benötigt Planung und dann Markt 2. Speicher sind/werden systemrelevant und müssen sich nicht an einem existierenden Markt behaupten. Speichermärkte sind Kapazitätsmärkte: existierende Kapazität wird honoriert nicht das möglichst häufige Laden und Entladen 3. Langzeitspeicherung wird immens wichtig für die Versorgungssicherheit des Landes Aufbau einer strategischen Stromreserve 25

26 Kontakt Prof. Dr.-Ing habil. Ingo Stadler Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt Fachhochschule Köln, Cologne Institute for Renewable Energy und Betzdorferstr.2, Köln 26