Nutzung des EEG durch optimale Auslegung und Betrieb von Bioenergie-KWK-Anlagen

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1 Nutzung des EEG durch optimale Auslegung und Betrieb von Bioenergie-KWK-Anlagen BKWK-Workshop Was bringt das neue EEG für die KWK? Stuttgart, Berlin, Nürnberg Köln,

2 Seite 2 Inhalt Kurze Vorstellung von Clean Energy Sourcing Bioenergie im EEG 2014 Paradigmenwechsel in der Stromversorgung Direktvermarktung und bedarfsgerechte/strommarktorientierte Fahrweise Regelenergiebereitstellung Fazit

3 Seite 3 Clean Energy Sourcing Gruppe: Zahlen und Fakten Wir sind in Deutschland einer der führenden Grünstromlieferanten für Industrie- und Gewerbekunden und Direktvermarkter von Strom aus EEG-Anlagen Gegründet 2008 als 100%ige Tochter der Q-Cells SE, seit 2010 konzernunabhängig Über 4 TWh Stromabsatz an namhafte, verantwortungsvolle Industrie- und Gewerbekunden Über MW Wind, Solar, Wasserkraft und Bioenergie in der Direktvermarktung Regelenergieanbieter für Minutenreserve- und Sekundärregelleistung in allen Regelzonen Mehr als 50 Mitarbeiter an den Standorten Leipzig und Frankfurt Über 700 Millionen EUR Umsatz in 2013 Internationale Töchter für die Beschaffung von Grünstrom in Österreich und den Niederlanden

4 Unser Angebot: Grünstromversorgung, Direktvermarktung, virtuelles Kraftwerk und energiewirtschaftliche Dienstleistungen Versorgung von Kunden mit Strom aus Erneuerbaren Energien Mehr als 50 % EE-Strom aus Deutschland über eine geschlossene Lieferkette Eigenes Kundenportfolio mit Fokus auf Industrie- und Gewerbekunden Portfoliomanagement für andere Versorger (lokale) Stromversorgung aus EEG-Anlagen durch den Anlagenbetreiber Stromversorger powered by CLENS Integrierte Ergänzungskonzepte für die Eigenversorgung Direktvermarktung, Regelenergie und bedarfsgerechte Stromerzeugung Vermarktung von Strom aus EEG- und KWK-Anlagen an den Strommärkten (u.a. Marktprämienmodell, Grünstromprivileg) Virtuelles Regelkraftwerk zum Angebot von Minuten- und Sekundärregelleistung Fahrplanbetrieb in Abhängigkeit von Strommarkt- und Regelenergiepreisen Abwicklung der Strom- und Regelenergievermarktung als Dienstleistung im Hintergrund Seite 4

6 Seite 6 EEG 2014 * : Bioenergieförderung wird faktisch eingestellt und Bestandsschutz teilweise aufgehoben (Aus-) Atmender Deckel für Bioenergieanlagen: 100 MW/a (installierte Leistung!) bei Überschreitung: Degression 5,08 % p.a. statt 2 % p.a. Streichung aller Boni (Einsatzstoffe, Gaseinspeisung, Formaldehyd) Grundvergütung: 13,66 ct/kwh bis 150 kw, 11,78 ct/kwh bis 500 kw, 10,55 ct/kwh bis 5 MW, 5,85 ct/kwh bis 20 MW Abfallvergärung: 15,26 ct/kwh bis 500 kw, 13,38 ct/kwh bis 20 MW Güllevergärung (80 %): 23,73 ct/kwh bis 75 kw (installierte Leistung) Begrenzung der geförderten Strommenge für Bestandsanlagen: Förderung wird begrenzt auf Höchstbemessungsleistung (höchste erreichte Jahres-Bemessungsleistung bzw. für EEG 2012-Anlagen 90 % der installierten Leistung); in diesem Punkt ist im Zuge der Endverhandlungen eine Änderung zu erwarten, die den Bestandsschutz verbessert) * Kabinettsentwurf für das EEG 2014 vom veröffentlicht unter

7 Seite 7 Neue Regelungen zur Flexibilität von Bioenergieanlagen Flexibilitätsanforderung für Biogasanlagen ab 100 kw Förderung nur für den Strom bis zu einer Bemessungsleistung i.h.v. 50 % der installierten Leistung, also bis max VBh/a Flexibilitätszuschlag für neue Biogasanlagen ab 100 kw 40 /kw installierte Leistung über die gesamte Förderdauer entspricht 0,9 ct/kwh bei VBh/a zum Vergleich: alte Flexibilitätsprämie bei VBh/a: 1,33 ct/kwh für 10 Jahre Bestehende Biogasanlagen können weiterhin die Flexibilitätsprämie nach dem EEG 2012 in Anspruch nehmen, auch wenn sie dies erstmals nach Inkrafttreten des EEG 2014 tun. Gilt allerdings nur bis zum Erreichen eines Deckels von MW (gesamt, nicht jährl.!) Biomethan bilanzielle Teilung wird erlaubt Aber: Durch Streichung von Einsatzstoff- und Gaseinspeisebonus werden keine neuen Biomethan-BHKW machbar sein.

8 Seite 8 Neue Regelungen für die Direktvermarktung Verpflichtende Direktvermarktung für neue Anlagen ab 500 kw bei Inbetriebnahme ab für neue Anlagen ab 250 kw bei Inbetriebnahme ab für neue Anlagen ab 100 kw bei Inbetriebnahme ab Einspeisevergütung für kleine Anlagen: Kürzung der Vergütungssätze ( anzulegenden Werte ) um 0,4 ct/kwh für Wind und PV, 0,2 ct/kwh für BioE, Gase u. Wasser Einspeisevergütung in Ausnahmefällen: Kürzung der anzulegenden Werte um 20 % Absenkung der Managementprämie für Bestandsanlagen bis : 0,6 ct/kwh für Wind und PV, 0,25 ct/kwh für BioE, Gase u. Wasser ab : 0,4 ct/kwh für Wind und PV, 0,2 ct/kwh für BioE, Gase u. Wasser Fernsteuerbarkeit wird Voraussetzung für die Marktprämie für alle Anlagen, auch BioE für Bestandsanlagen Übergangsregelung bis Ende 2014 sobald Smart Meter verfügbar sind, muss Fernsteuerung über Smart Meter erfolgen Abschaffung des Grünstromprivilegs zum

10 Seite 10 Flexibilität statt Grundlast: Paradigmenwechsel in der Stromversorgung Leistung [GW] 20 % Erneuerbare Energien 40 % Erneuerbare Energien 80 % Erneuerbare Energien Fluktuierende EE (Wind & Sonne) prägen künftig die Stromversorgung Grundlast verliert zunehmend an Wert Flexible, steuerbare Anlagen (Bioenergie und Erdgas-KWK) müssen Residuallast decken Bei sehr hohen EE- Anteilen werden auch Speicher notwendig Abbildung:: Prof. Dr. Stadler/ Westfalen Wind GmbH rot Strombedarf (2010) grün Erzeugung Wind & Solar

11 Flexibilität aus der Kopplung von Strom- und Wärmeversorgung KWK-Betrieb bei positiver Residuallast (wenig Wind & Sonne) Wärmespeicher als Ausgleich zwischen Strom- und Wärmelastgang Elektroheizung oder Wärmepumpe bei negativer Residuallast (viel Wind & Sonne) Seite 11 Wichtiger Beitrag zur Problemlösung im Strom- und im Wärmebereich Quelle: BEI

12 Seite 12 Sichere und stabile Stromversorgung: Was heißt das? Bedarfsgerechte Stromerzeugung Ausgleich zwischen Bedarf und Erzeugung ist Aufgabe der Stromvertriebe / der Bilanzkreisverantwortlichen Bilanzkreise müssen so geplant werden, dass zu jeder Viertelstunde Einspeisung, Ausspeisung, Zukauf und Verkauf ausgeglichen ist Instrumente: flexibler (Fahrplan-) Betrieb von Kraftwerken, Stromzu- und -verkauf am Termin- und Spotmarkt (Day-ahead und Intraday) Systemdienstleistungen Frequenzhaltung/Regelenergie: Primärregelung (< 30 s), Sekundärregelleistung (< 5 Min.), Minutenreserve (< 15 Min.) Spannungshaltung: Blindstromeinspeisung Schwarzstartfähigkeit, Durchfahren von Fehlern Kraftwerke, die SDL bereitstellen, können nur mit eingeschränkter Flexibilität betrieben und bei Stromüberschuss nicht abgeregelt werden ( Must-run-Kraftwerke )

14 Seite 14 EEG 2012: Neue Regeln für die Direktvermarktung9 sollen die bedarfsgerechte Stromerzeugung aus EE fördern Marktprämie Ausgleich der Differenz zwischen Marktwert und EEG-Vergütung über das EEG Vermarktung am Spotmarkt (wie bei Vermarktung durch die ÜNB) Flexibilitätsprämie Förderung zusätzlicher Kapazität für die bedarfsgerechte Stromerzeugung bei Biogasanlagen (in Kombination mit der Marktprämie) Regelenergie darf (nur) während der Direktvermarktung angeboten werden

15 Seite 15 Marktprämienmodell steht im Mittelpunkt Differenz zwischen Marktwert des direkt vermarkteten Stroms und der anlagenspezifischen EEG-Vergütung (incl. Boni) wird durch die Marktprämie ausgeglichen. Marktprämie (MP) = EEG-Vergütung EV Marktwert MW + Managementprämie PM EV P M MP Formel lt. EEG: MP = EV - RW (Referenzmarktwert) mit RW = MW - PM ) MW RW Marktwert: Monatsdurchschnitt der stündlichen Preise der Day-ahead-Auktion der EPEX Spot SE in Paris Managementprämie: Ausgleich für Prognoseabweichungen und Handelsanbindung (2014: 0,25 ct/kwh für Bioenergie)

16 Seite 16 Die Marktprämie soll zu marktgerechtem Verhalten anreizen Der (Spot-) Marktpreis zum Zeitpunkt der Einspeisung beeinflusst die Gesamtvergütung Dadurch besteht ein Anreiz, Last in Zeiten höherer Strompreise zu verschieben Dazu wird zusätzliche (BHKW-) Kapazität benötigt, in die Biogasanlagen mit Hilfe der Flexibilitätsprämie investiert werden soll

17 Seite 17 Die Flexibilitätsprämie reizt Zubau von Kapazität an Flexibilitätsprämie 130 /kw Zusatzkapazität für 10 Jahre Zusatzkapazität = Installierte Leitung f korr x Bemessungsleistung Beispiel: 500 kw x 24 h h/a P Bem = 457 kw (4.000 MWh/a / 8760 h/a) MWh/a kw x 12 h h/a P Zusatz = 497 kw (1.000 kw - 1,1 x 457 kw) Aber: Nur für Biogasanlagen, feste Biomasse und Deponie-/Klärgasanlagen erhalten keine Flexibilitätsprämie Umweltgutachten muss Eignung zu bedarfsgerechten Erzeugung nachweisen Hemmnis: Rechtliche Unsicherheit beim Anlagenbegriff

18 Seite 18 Flexibilitätsprämie macht bedarfsgerechte Fahrweise attraktiv Beispielrechnung installierte Leistung: kw Bemessungsleistung: 533 kw Zusatzkapazität: kw - 1,1 x 533 kw = 478,7 kw Lastverschiebung um max. 12 Stunden ct/kwh /a Flexibilitätsprämie (P Zusatz x 130 /kw) 1, Mehrerlöse am Spotmarkt (Preisbasis 2012) 0, Managementprämie (2012) 0, Summe (davon muss auch der Vermarkter bezahlt werden) 2, Zum Vergleich: EEG-Vergütung 19,

19 Seite 19 Erlösoptimierung durch stromgeführte Fahrweise Strommarktorientierte Fahrweise Lastverschiebung in Zeiten höherer Strompreise statt Grundlastbetrieb Mehrerlöse gegenüber Marktwert bei EEG-Anlagen gegenüber üblichem Preis bei KWK-Anlagen durch Stromheizung bei negativen Strompreisen Optimierung zwischen Stromund Regelenergiemarkt Unter Beachtung äußerer Rahmenbedingungen Wärmebedarf / Wärmespeicherfüllstand Biogasverfügbarkeit / Gasspeicherfüllstand

21 Prognoseabweichungen werden durch Regelenergie ausgeglichen Um kurzfristige Erzeugungs- und Verbrauchsschwankungen auszugleichen wird positive und negative Regelenergie vorgehalten/eingesetzt. GW 80 Verbrauch Erzeugungs- und Verbrauchsprofil* Erzeugung Seite 21 Positive Regelenergie Einsatz bei: Verbrauch > Erzeugung Zusätzliche Leistung oder Lastabwurf aufgrund erhöhter Nachfrage oder unvorhersehbaren Ausfällen von Erzeugungskapazitäten (z.b. Notabschaltung Kraftwerk) Negative Regelenergie * typisierte Darstellung Einsatz bei: Verbrauch < Erzeugung Leistungsreduktion oder aktive Erhöhung der Entnahme aufgrund geringer Nachfrage oder übermäßiger Erzeugungsleistung (z.b. Windoder Sonnenkraft)

22 Ausgleich von Frequenzstörungen durch Regelenergie Seite 22

23 Seite 23 Regelenergie wird in drei Produktkategorien beschafft 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 wochenweise Peak & Off-Peak Leistungspreis & Arbeitspreis Minutenreserveleistung (Werk-)Täglich 5 MW <15 Minuten teilautomatisiert 6x4h/Tag Leistungspreis & Arbeitspreis Reihenfolge der Aktivierung Primärregelung Sekundärregelung Minutenreserve 9 5 s 30 s 5 min 15 min 1 h

24 Seite 24 Der Regelenergiemarkt ist ein kurzfristiger Kapazitätsmarkt Bereitsteller von Regelenergie erhalten bereits eine Zahlung für die reine Vorhaltung von Flexibilität. Diese Flexibilität muss dann allerdings sicher zur Verfügung stehen. EUR/MW Ausschreibungsergebnis einer Zeitscheibe 1. Zuschlag nach Leistungspreis Produkt: negative Minutenregelleistung Zeitscheibe: 00:00-04:00 Uhr Ausschreibungstag: Freitag, Anzahl Gebote: 226 (154 mit Zuschlag) Bedarf an negativer Minutenregelleistung: MW Alle Angebote werden in aufsteigender Reihenfolge nach dem Leistungspreis sortiert. Mit den günstigsten Bereitstellungspreisen beginnend erhalten alle Angebote einen Zuschlag, bis die ausgeschriebene Menge erreicht ist. Grenzpreis: 147 EUR/MW für Gebot 154 Quelle: eigene Auswertung, Daten von regelleistung.net 2. Abruf nach Arbeitspreis (Merit Order) Alle bezuschlagten Angebote werden dann nach Arbeitspreisen sortiert und im Bedarfsfall mit den günstigsten Angeboten beginnend abgerufen. (ohne Abb.) Sowohl bei Zuschlag für die Bereitstellung von Regelenergie als auch bei einem Abruf im Bedarfsfall wird jeweils der individuell angebotene Bereitstellungs- bzw. Arbeitspreis vergütet (pay-as-bid). 24

25 Seite 25 Entwicklung der Leistungspreiserlöse negative Regelenergie Summe mittlere Leistungspreise negative Minutenreserve ( /MW p. a.) Zeitscheibe Uhr Uhr Uhr Uhr Uhr Uhr Summe Summe mittlere Leistungspreise negative Sekundärregelleistung ( /MW p. a.) Zeitscheibe HT NT Summe

26 Seite 26 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 Lasten Online-Monitoring & Steuerung Angebot von Regelenergie Prognoseverbesserung, kurzfristiger Ausgleich (Intraday-Handel) Fahrplanbetrieb, bedarfsgerechte Stromerzeugung (steuerbare EE) Abregelung bei negativen Strompreisen (Wind und PV)

27 Seite 27 Ersatz fossiler Must-run-Kraftwerke hat Priorität Auch bei hohem Aufkommen an Wind- und Solarstrom werden steuerbare (fossile und nukleare) Must-run- Kraftwerke nicht abgeschaltet Die Folge sind negative Strompreise, die das EEG-Konto belasten, obwohl die EE-Erzeugung den Bedarf nicht übersteigt! Stromproduktion in Deutschland, Beispiel : negative Strompreise (Day-ahead): - 5 ct/kwh Darstellung: Fraunhofer ISE

28 Seite 28 Inhalt Kurze Vorstellung von Clean Energy Sourcing Paradigmenwechsel in der Stromversorgung Direktvermarktung und bedarfsgerechte/strommarktorientierte Fahrweise Regelenergiebereitstellung Biomethan-BHKW Fazit

29 Seite 29 Fazit 1: Flexibilität und Systemstabilität: Die neue Rolle der Bioenergie Systemdienstleistungen: Bioenergieanlagen haben die selben technischen Möglichkeiten wie konventionelle Kraftwerke Minutenreserve- und Sekundärregelleistung werden bereits kommerziell angeboten Bioenergie kann heute schon große Teile des Regelenergiebedarfs abdecken Marktvolumen Regelenergie MRL/SRL: ca MW positiv und MW negativ PRL: ca. 600 MW (bidirektional) zum Vergleich: Installierte Leistung Bioenergie MW Biogas MW Biomasse MW Pflanzenöl Bedarfsgerechter bzw. strommarktorientierter Betrieb: Ausgleich der Fluktuation von Sonne und Wind Alleine Biogas könnte 20 GW Flexibilität zur Verfügung stellen 1 1 Quelle: Fraunhofer IWES, Annahme: 1,2-2,2 Mio. ha für Energiepflanzen mit (nur) 50 % Maisanteil, entspricht 30,5-51 TWhStrom aus Biogas bzw GW installierter Leistung bei Vbh/a

30 Seite 30 Fazit 2: Förderung von Bioenergieanlagen wird faktisch eingestellt, damit wird die Rolle der konventionellen Kraftwerke gestärkt Der EE-Ausbau verändert das Stromversorgungssystem grundlegend Fluktuierende Einspeisung aus Wind & Sonne plus hochflexible Residuallastdeckung durch Bioenergie- und KWK-Anlagen statt Grund-, Mittel- und Spitzenlast Aber: Nach dem Entwurf für das EEG 2014 wird die Förderung von Bioenergieanlagen faktisch eingestellt und bleibt damit deutlich hinter dem Koalitionsvertrag zurück Streichung der Einsatzstoffboni und des Gaseinspeisebonus atmender Deckel für den Zubau i.h.v. 100 MW/a installierte Leistung Flexibilisierung im Bestand nur noch bis zum Erreichen des Zubaudeckels von MW möglich (oder ggf. durch Reduzierung der Auslastung) Besonders hart trifft es Gaseinspeiseanlagen: Da keine neuen Biomethan-BHKW zugebaut werden können, wird ihnen mit der Zeit der Gasabsatz wegbrechen Nutznießer der Neuregelungen werden bestehende, konventionelle Kraftwerke sein, ob dezentrale KWK-Anlagen dazu gehören, wird die KWKG-Novelle zeigen

31 Kontakt Clean Energy Sourcing GmbH Katharinenstraße Leipzig Tel: Daniel Hölder, Leiter Energiepolitik daniel.hoelder@clens.eu Marcel Kraft, Poolmanager Virtuelles Kraftwerk marcel.kraft@clens.eu