Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft. Ulrich Keymer Institut für Betriebswirtschaft und Agrarstruktur

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1 Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft Ulrich Keymer

2 Stand der Biogaserzeugung in Nordrhein-Westfalen Anzahl xx 275 2xx * ) MW el Anzahl Gesamtleistung MW el * ) Prognose Quelle: Lohmann, L., Dahlhoff, A.;Biogas in Nordrhein-Westfalen; 2014; ergänzt Die Politik hat durch Handeln und Unterlassen das Ende von Biogas eingeleitet. Handeln: Abschaffung der Vergütung für NawaRo Unterlassen: Verzicht auf Regelungen für die Jahre 21+ Ergebnis: Biogas, die EE der Zukunft, ist Vergangenheit, sofern keine Revision innerhalb der nächsten 4 Jahre erkennbar wird Ulrich Keymer IBA 5 2

3 Erwarteter Rückbau der BGA-Leistung ab 2020 Deutschland MW Inst. Rückbau Instal. Leistung Quellen: (Datenstand Nov. 2014) Ulrich Keymer IBA 5 3

4 16. NRW-Biogastagung Haus Düsse, Ulrich Keymer IBA 5 4

5 Bereitstellung von Regelleistung Rampendauer Mindestangebotsgröße Separate Angebote für Ausschreibungszeitpunkt Erbringungszeitraum Vergütung Anforderung an Vermarkter und Anlagen Aufrufe neg. Regelleistung Dauer der Aufrufe ca. Positive und negative MRL < 15 Minuten 5 MW Zeitscheiben pro Tag von 1) 0:00 bis 4:00 2) 4:01 bis 8:00 3) 8:01 bis 12:00 4) 12:01 bis 16:00 5) 16:01 bis 20:00 6) 20:01 bis 24:00 Werktäglich für den Folgetag (Sa., So. Feiertage am Werktag zuvor) Tag Leistungs-/Arbeitspreis MRL-Präqualifikation 24 bis (36) pro Jahr (Schätzung) 15 bis 120 (240) Minuten Ulrich Keymer IBA 5 5

6 Mittlerer Leistungspreis je 4 h Zeitscheibe [ /MW] Entwicklungen am Minutenreservemarkt Jahrespreise/MW neg. MRL Ulrich Keymer IBA 5 6

7 2,12 3,18 3,63 2,98 3,22 1,32 2,33 6,86 5,87 4,81 6,08 5,63 5,07 4,87 7,36 7,18 7,59 10,30 8,78 7,72 7,39 6,55 6,64 Ø Leistungspreise MRL [Ct/(kW el *d)] 8,83 9,54 13,74 12,37 11,99 11,50 9,91 14,90 14,62 18,35 19,17 20,60 22,99 23,02 34,98 Anbieten von Regelleistung Ø Leistungspreise für negative Minutenreserveleistung (MRL) Preise nach angebotener Leistung gewichtet; Zahlungsrichtung: Nur NETZ_AN_ANBIETER Datenquelle: Ø 13,60 10 Ø 7,30 Ø 9, Ulrich Keymer 7

8 Direktvermarktung nach dem MPM + negative MRL Angebot: 500 kw el MRL (Start-Stopp-Betrieb) 2014 Ø L-Preis Angebots- Erlös [Ct/(kW*d)] tage /Monat Januar 19, Februar 11,99 -- März 9,54 -- April 7,72 -- Mai 7, Juni 11, Juli 6, August 6, September 2, Oktober 3, November 1,32 -- Dezember 23,02 -- ~ Datenquelle: Ulrich Keymer IBA 5 8

9 Ø Leistungspreise für negative MRL [Ct/(kW el *d)] 9,00 8,00 7,00 NEG_00_04 NEG_04_08 NEG_08_12 NEG_12_16 NEG_16_20 NEG_20_24 Preise nach angebotener Leistung in den Zeitscheiben gewichtet; Zahlungsrichtung: Nur NETZ_AN_ANBIETER Datenquelle: 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0, Ulrich Keymer 9

10 Direktvermarktung nach dem MPM + negative MRL Angebot: 500 kw el MRL (Start-Stopp-Betrieb) Zwei Zeitscheiben á 4 h, ganzjährig 2014 Ø L-Preis [Ct/(kW*d)] Angebots- Erlös NEG_00_04 NEG_04_08 tage /Monat Januar 5,06 4, Februar 3,39 3, März 2,56 2, April 1,82 1, Mai 1,65 1, Juni 2,38 2, Juli 1,57 1, August 1,51 1, September 0,84 0, Oktober 0,91 0, November 0,42 0, Dezember 5,70 5, ~ Ulrich Keymer IBA 5 10

11 20,50 19,39 25,17 24,65 21,30 22,80 22,53 16,57 29,05 35,24 31,46 27,51 25,01 22,55 22,66 Ø Arbeitspreise MRL [Ct/(kWh el *d)] 25,10 23,61 26,20 35,13 29,21 30,68 35,76 45,14 48,66 43,58 55,54 51,13 73,34 72,85 75,16 89,15 91,69 99,89 96,98 108,00 123,30 129,84 146, Arbeitspreise für negative MRL Preise nach angebotener Leistung gewichtet; Zahlungsrichtung: Nur NETZ_AN_ANBIETER Datenquelle: Ø 85, Ø 26,23 Ø 29, Ulrich Keymer 11

12 Regelleistung im Überblick Minutenreserve Sekundärregelleistung Primärregelleistung Mindestangebot 5 MW 5 MW ± 1 MW Pooling Regelzonenintern Regelzonenübergreifend für Mindestangebotsgröße Regelzonenintern Regelzonenübergreifend für Mindestangebotsgröße Regelzonenintern Ausschreibungszeitraum Täglich, Ausnahme: Wochenenden, Feiertage 1 Woche 1 Woche Lieferverpflichtung 4-Stunden-Blöcke HT Werktags (8:00 20:00) NT Werktags (20:00-8:00) Wochenenden, Feiertage 1 Woche Vergütung Leistungs- und Arbeitspreis Leistungs- und Arbeitspreis Leistungspreis Ausgeschriebene Leistung (April 2015) MW (neg.) MW (pos.) MW (neg.) MW (pos.) 670 MW Rampe >15 Minuten >5 Minuten >30 Sekunden Ulrich Keymer IBA 5 12

13 PRL - Ø Leistungspreise [ /MW] PRL Datenquelle: eigene Berechnungen Ulrich Keymer IBA 5 13

14 Primärregelleistung PRL Anlage mit 500 kw el bietet 25 kw el als PRL an (Teillastbetrieb) 2014 WA Bereitschaft Ø L-Preis Erlöse n AT /(kw el *Monat) /Monat Jan , Feb , Mrz , Apr , Mai , Jun , Jul , Aug , Sep , Okt , Nov , Dez , ~ Datenquelle: Ulrich Keymer 14

15 Kombinationsmöglichkeiten Erlöspotentiale mit Ø Leistungspreisen 2014 berechnet Anlage mit 500 kw el bietet ganzjährig an Neg. MRL (HT): 475 kw el Neg. MRL (NT): 475 kw el oder /a Neg. SRL (HT): 250 kw el Neg. SRL (NT): 250 kw el /a Ulrich Keymer IBA 5 15

16 Kombinationsmöglichkeiten Erlöspotentiale mit Ø Leistungspreisen 2014 berechnet Anlage mit 500 kw el bietet ganzjährig an Neg. MRL (HT): 475 kw el Neg. MRL (NT): 475 kw el oder /a Neg. SRL (HT): 475 kw el Neg. SRL (NT): 475 kw el oder /a abzüglich Anteil für den Stromvermarkter PRL: 25 kw el Neg. SRL (HT): 200 kw el /a Neg. SRL (NT): 200 kw el Ulrich Keymer IBA

17 16. NRW-Biogastagung Haus Düsse, Ulrich Keymer IBA 5 17

18 Markterlöse [Ct/kWh] Monatsmittelwerte Auktionshandel EPEX Middle-Night (00-04) Early Morning (04-08) Late Morning (08-12) Early Afternoon (12-16) Rush Hour (16-20) Off-Peak (20-24) 24 h (00-24) Ulrich Keymer IBA 5 18

19 Flexprämie - Leistungsreduzierung Installierte Leistung kw el Vollbenutzungsstunden Vbh Nutzungsgrad % Stromerzeugung/-einspeisung kwh el Bemessungsleistung kw Substratbedarf t/a Substratkosteneinsparung (45 /t FM ) Einsparung Instandhaltung (?) Kosten Flexibilisierung (A= ) Flexprämie Saldo Verringerung der Stromeinspeisung Wert des nicht eingespeisten Stroms Vergütung > 500 kw el BEM *) /a /a /a /a kwh el Ct/kWh el Ct/kWh el ,74 12, /a t/a x 45 /t *) BEM = Bemessungsleistung Ulrich Keymer, IBA 5 19

20 Flexprämie - Leistungserhöhung Leistungserhöhung - ein oder zwei BHKW? IST Installierte Leistung kw el 500 Stromerzeugung kwh/a Vollbenutzungsstunden Vbh Jahresstunden h Auslastung % 95 Nutzungsdauer Vbh Nutzungsgrad % 38 Methangehalt Biogas % 53 Gaserzeugung Nm³/h 237 Gasverbrauch Nm³/h 237 vorhandener Gasspeicher m³ 750 Managementprämie ab 2015 Ct/kWh el 0,20 Anteil Vermarkter Managementprämie % 40 Mehrerlöse EPEX aus Fahrpl. % 35 Vermarktung MRL % 30 Mindestlaufzeiten, Vorwärmung, Vorschmierung? Startverhalten, Kondensatbildung? Trafo, Leitungen, (Einspeisepunkt?) Elektronische Schnittstelle(n)? Erweiterung des Maschinenhauses? Gasleitungsquerschnitte ausreichend? MSR für Gasspeicher? Anpassung Gaskühlstrecke, Gasaufbereitung...? Anpassung Notkühler? Planung der Erweiterung und Sonstiges? Eigenstromnutzung? 4. BImSchV / Mittelspannungsrichtlinie? Umweltgutachten, Genehmigungen? Gasspeicher für 12 bis 16 Stunden? Wärmepufferspeicher? Ulrich Keymer, IBA 5 20

21 Bedarfsorientierte Stromerzeugung(1) Prämisse: Das vorhandene BHKW muss ersetzt werden IST Installierte Leistung kw el 500 Stromerzeugung kwh/a Vollbenutzungsstunden Vbh Jahresstunden h Auslastung % 95 Nutzungsdauer Vbh Nutzungsgrad % 38 Methangehalt Biogas % 53 Gaserzeugung Nm³/h 237 Gasverbrauch Nm³/h 237 vorhandener Gasspeicher m³ 750 Managementprämie ab 2015 Ct/kWh el 0,20 Anteil Vermarkter Managementprämie % 40 Mehrerlöse EPEX aus Fahrpl. % 35 Vermarktung MRL % ZIEL Fahrweise Uhrzeit Stunden Zeitfenster (1) von 8 Zeitfenster (1) bis 12 4 Zeitfenster (2) von 16 Zeitfenster (2) bis 24 8 Summe 12 Volllastbetrieb 12 h/d notw. Leistung bei 12 Vbh/d 950 kw el geplante Auslastung 100 % installierte Leistung 950 kw el Nutzungsgrad 40 % Notwendiges Gasspeichervolumen m³ Zubau Gasspeicher m³ Biogasbedarf verringert sich um Substratkosten-Einsparung Nm³ CH /a Ulrich Keymer, IBA 5 21

22 Bedarfsorientierte Stromerzeugung (1) Zusätzliche Anschaffungskosten Anschaffungskosten Motorvorwärmung Anschaffungskosten nach ASUE_ Zusätzliche Anschaffungskosten des BHKW Verstärkung Netzanschluss für Zusatzleistung Steuereinrichtung (Pauschale /BHKW) ev. notw. Anpassung/Erweiterung Maschinenhaus ev. notw. Erweiterung Gaszuleitung, MSR Gasspeicher sonstige Anpassungen (Gaskühlstrecke, Notkühler,...) Planungskosten,Genehmigungen und Gutachten Gaslager-Erweiterung /m³ Wärmespeicher -BAFA-Förderung saldiert /m³ Summe der zusätzlichen Anschaffungskosten Ulrich Keymer IBA 5 22

23 Bedarfsorientierte Stromerzeugung (1) Prämisse: Das vorhandene BHKW muss ersetzt werden Ziel Stromerzeugung kwh el /a Leitungs- und Transformationsverluste kwh el /a Vergütungsfähiger Strom kwh el /a Zusätzliche Anschaffungskosten Zusatzerlöse aus Flexprämie /a Substratkosten-Einsparung /a Zusätzliche Festkosten /a Zusätzliche Betriebskosten /a Saldo Mögliche Mehrerlöse EPEX SPOT Auktionshandel *) /a Vermarktung von negativer MRL *) /a Abz. Vermarkteranteile /a Saldo Gesamtsaldo /a Gesamtkapitalrendite 20,06% *) Marktdaten Ulrich Keymer, IBA 5 23

24 Bedarfsorientierte Stromerzeugung (2) Prämisse: Das vorhandene BHKW muss ersetzt werden IST Installierte Leistung kw el 500 Stromerzeugung kwh/a Vollbenutzungsstunden Vbh Jahresstunden h Auslastung % 95 Nutzungsdauer Vbh Nutzungsgrad % 38 Methangehalt Biogas % 53 Gaserzeugung Nm³/h 237 Gasverbrauch Nm³/h 237 vorhandener Gasspeicher m³ 750 Managementprämie ab 2015 Ct/kWh el 0,20 Anteil Vermarkter Managementprämie % 40 Mehrerlöse EPEX aus Fahrpl. % 35 Vermarktung MRL % ZIEL Fahrweise Uhrzeit Stunden Zeitfenster (1) von 8 Zeitfenster (1) bis 12 4 Zeitfenster (2) von 16 Zeitfenster (2) bis 20 4 Summe 8 Volllastbetrieb 8 h/d notw. Leistung bei 8 Vbh/d kw el geplante Auslastung 100 % installierte Leistung kw el Nutzungsgrad 40 % Notwendiges Gasspeichervolumen m³ Zubau Gasspeicher m³ Biogasbedarf verringert sich um Substratkosten-Einsparung Nm³ CH /a Ulrich Keymer, IBA 5 24

25 Bedarfsorientierte Stromerzeugung (2) Prämisse: Das vorhandene BHKW muss ersetzt werden Ziel Stromerzeugung kwh el /a Leitungs- und Transformationsverluste kwh el /a Vergütungsfähiger Strom kwh el /a Zusätzliche Anschaffungskosten Zusatzerlöse aus Flexprämie /a Substratkosten-Einsparung /a Zusätzliche Festkosten /a Zusätzliche Betriebskosten /a Saldo Mögliche Mehrerlöse EPEX SPOT Auktionshandel *) /a Vermarktung von negativer MRL *) /a Abz. Vermarkteranteile /a Saldo Gesamtsaldo /a Gesamtkapitalrendite 10,37% *) Marktdaten Ulrich Keymer, IBA 5 25

26 Bedarfsorientierte Stromerzeugung (3) Vorhandenes BHKW wird weiter genutzt IST Installierte Leistung kw el 500 Stromerzeugung kwh/a Vollbenutzungsstunden Vbh Jahresstunden H Auslastung % 95 Nutzungsdauer Vbh Nutzungsgrad % 38 Methangehalt Biogas % 53 Gaserzeugung Nm³/h 237 Gasverbrauch Nm³/h 237 vorhandener Gasspeicher m³ 750 Managementprämie ab 2015 Ct/kWh el 0,20 Anteil Vermarkter Managementprämie % 40 Mehrerlöse EPEX aus Fahrpl. % 35 Vermarktung MRL % ZIEL Fahrweise BHKW(1) BHKW(2) Uhrzeit Stunden Uhrzeit Stunden Zeitfenster (1) von Zeitfenster (1) bis Zeitfenster (2) von Zeitfenster (2) bis Summe Vollastbetrieb h/d notw. Leistung kw el geplante Auslastung % installierte Leistung kw el Nutzungsgrad % Notw. Gasspeichervolumen m³ Zubau Gasspeicher m³ Biogasbedarf sinkt um Ulrich Keymer, IBA 5 Nm³ CH 4 Substratkosten-Einsp /a 26

27 Bedarfsorientierte Stromerzeugung (3) Vorhandenes BHKW wird weiter genutzt Ziel Stromerzeugung kwh el /a Leitungs- und Transformationsverluste kwh el /a Vergütungsfähiger Strom kwh el /a Zusätzliche Anschaffungskosten Zusatzerlöse aus Flexprämie /a Substratkosten-Einsparung /a Zusätzliche Festkosten /a Zusätzliche Betriebskosten /a Saldo Mögliche Mehrerlöse EPEX SPOT Auktionshandel *) /a Vermarktung von negativer MRL *) /a Abz. Vermarkteranteile /a Saldo Gesamtsaldo /a Gesamtkapitalrendite 0,62% *) Marktdaten Ulrich Keymer, IBA 5 27

28 Bedarfsorientierte Stromerzeugung (4) Vorweggenommene Ersatzbeschaffung Vorhandenes BHKW bleibt betriebsbereit stehen IST Installierte Leistung kw el 500 Stromerzeugung kwh/a Vollbenutzungsstunden Vbh Jahresstunden h Auslastung % 95 Nutzungsdauer Vbh Nutzungsgrad % 38 Methangehalt Biogas % 53 Gaserzeugung Nm³/h 237 Gasverbrauch Nm³/h 237 vorhandener Gasspeicher m³ 750 Managementprämie ab 2015 Ct/kWh el 0,20 Anteil Vermarkter Managementprämie % 40 Mehrerlöse EPEX aus Fahrpl. % 35 Vermarktung MRL % 30 ZIEL Fahrweise BHKW(1) BHKW(2) Uhrzeit Stunden Uhrzeit Stunden Zeitfenster (1) von Zeitfenster (1) bis Zeitfenster (2) von Zeitfenster (2) bis Summe 0 12 Vollastbetrieb 0 12 h/d notw. Leistung kw el geplante Auslastung 0 99 % installierte Leistung kw el Nutzungsgrad % Notw. Gasspeichervolumen m³ Zubau Gasspeicher m³ Biogasbedarf sinkt um Nm³ CH 4 Substratkosten-Einsp /a Ulrich Keymer, IBA 5 28

29 Bedarfsorientierte Stromerzeugung (4) Vorweggenommene Ersatzbeschaffung Vorhandenes BHKW bleibt betriebsbereit stehen Ziel Stromerzeugung kwh el /a Leitungs- und Transformationsverluste kwh el /a Vergütungsfähiger Strom kwh el /a Zusätzliche Anschaffungskosten Zusatzerlöse aus Flexprämie /a Substratkosten-Einsparung /a Zusätzliche Festkosten /a Zusätzliche Betriebskosten /a Saldo Mögliche Mehrerlöse EPEX SPOT Auktionshandel *) /a Vermarktung von negativer MRL *) /a Abz. Vermarkteranteile /a Saldo Gesamtsaldo /a Gesamtkapitalrendite 25,65% *) Marktdaten Ulrich Keymer, IBA 5 29

30 Weitere Informationen Ende Keymer-AG Institut für 5c-BG_08-30 Betriebswirtschaft