Integration von landwirtschaftlichen Biogasanlagen in die Energiewirtschaft. Dienstleistungen und Empfehlungen eines Direktvermarkters

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1 Integration von landwirtschaftlichen Biogasanlagen in die Energiewirtschaft Dienstleistungen und Empfehlungen eines Direktvermarkters Marcel Kraft Hannover, 04. November 2015

2 Seite 2 Inhalt Kurzvorstellung Clean Energy Sourcing AG Regelenergie: Aktuelle Marktsituation Bedarfsgerechte Erzeugung: Funktionsweise und Ausblick Vermarktungspraxis: Anforderungen und Chancen

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 2 TWh Stromabsatz an Industrie- und Gewerbekunden Rund MW EEG-Anlagen in der Direktvermarktung Virtuelles Regelkraftwerk mit ca. 400 MW für Minuten- und Sekundärreserve Eigenes Trading & Operations Cockpit Marktzugänge zu allen wichtigen Handelsplätzen in Europa: EEX, EPEX Spot, EXAA, APX etc. Spotmarkthandel und Überwachung des vkw im 24/7-Betrieb Analyse, Prognose, Modellierung 70 Mitarbeiter an den Standorten Leipzig und Frankfurt a. M. Über 700 Millionen Umsatz in 2014

5 Seite 5 Bitte unterscheiden: Regelenergie und Fahrplanbetrieb Regelenergie als sog. Systemdienstleistung dient der Aufrechterhaltung der Stromnetzstabilität. kann parallel zur normalen Stromvermarktung angeboten werden. -abrufe sind Ausnahmesituationen, auch Grundlast-Anlagen können problemlos teilnehmen..ist insbesondere im Biogasbereich mittlerweile Standard. Fahrplanbetrieb bzw. bedarfsgerechte Stromerzeugung meint die regelmäßige strompreisindizierte Betriebsoptimierung. als einfaches Betriebsbeispiel: Statt 0 bis 24 Uhr mit 500 kw von 8 bis 20 Uhr mit kw. setzt im Gegensatz zur Regelenergie oftmals Investitionen in die Anlagentechnik voraus. soll im Biogasbereich durch die Flexibilitätsprämie gefördert werden. und Regelenergie können (und sollten!) marktübergreifend optimiert werden.

6 Seite 6 Regelenergiearten und jeweilige Anforderungen Die 4 Übertragungsnetzbetreiber beschaffen drei Regelenergiearten mit unterschiedlichen Ausschreibungs- und Anforderungsmerkmalen. 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

7 Seite 7 Historische Leistungspreiserlöse Minutenreserve Summe mittlere Leistungspreise negative Minutenreserve ( /MW p. a.) Zeitscheibe Uhr Uhr Uhr Uhr Uhr Uhr Summe Summe mittlere Leistungspreise positive Minutenreserve ( /MW p. a.) Zeitscheibe Uhr Uhr Uhr Uhr Uhr Uhr Summe

8 Seite 8 Historische Leistungspreiserlöse Sekundärregelleistung Summe mittlere Leistungspreise negative Sekundärregelleistung Zeitscheibe HT NT Summe Summe mittlere Leistungspreise positive Sekundärregelleistung Zeitscheibe HT NT Summe HT: Montag bis Freitag 8 bis 20 Uhr (außer Feiertage) NT: Montag bis Freitag 20 bis 8 Uhr + Wochenenden und Feiertage

10 Seite 10 Geförderte Direktvermarktung mit der Marktprämie Der Anlagenbetreiber verkauft den Strom selbst oder über einen Dienstleister (Direktvermarkter) am (Spot-) Markt und vereinnahmt den Stromerlös Der Netzbetreiber zahlt eine zusätzliche Marktprämie zum Ausgleich der Differenz zwischen dem Monatsmarktwert des Stroms (durchschnittlicher Wert am Spotmarkt) und dem EEG- Vergütungsanspruch Durch die variable ( gleitende ) Marktprämie wird das Marktpreisrisiko ausgeglichen und die Vergütung abgesichert festgelegter Vergütungsanspruch ( anzulegender Wert ) Marktprämie (ändert sich monatlich) durchschnittlicher Spotmarktwert ( Monatsmarktwert )

11 Seite 11 Die Marktprämie soll zu marktgerechtem Verhalten anreizen Betreiber profitiert wenn Direktvermarktungserlös > Monatsdurchschnittspreis EPEX Spot, da Marktprämie stets auf Basis Monatsdurchschnittspreis berechnet wird. Negative Regelenergie

12 Seite 12 Trotz steigender Volumen aus Wind & PV ist der Korridor der Preis-Spreads im Day-Ahead-Handel geschrumpft Wöchentliche Day-Ahead Maximal- und Minimalpreise Darstellung: Johannes Mayer, Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems Daten: EEX Positive Preisspitzen > 250 /MWh kommen seit 4 Jahren nicht mehr vor Zubau neuer EE-Kapazitäten schneller als Rückbau konventioneller Kapazitäten Überkapazitäten! Negative Preisspitzen treten zwar seit 2009 auf, haben in der Höhe aber abgenommen (Groß-) Kraftwerke bleiben zwar häufig trotz negativer Preise am Netz, wurden aber flexibler Fernsteuerung/Abregelung von mehreren GW Windkraft Preis-Floor ca. -70 /MWh

13 Leistung [GW] Weiterer Ausbau der EE wird zu erhöhtem Flexibilitätsbedarf und voraussichtlich zunehmenden Preis-Spreads führen 20 % Erneuerbare Energien 40 % Erneuerbare Energien 80 % Erneuerbare Energien Seite 13 Fluktuierende EE (Wind & Sonne) prägen künftig die Stromversorgung Grundlast verliert zunehmend an Wert Der Flexibilitätsbedarf nimmt zu Überschüsse an Strom aus Wind und Sonne entstehen erst bei sehr hohen EE-Anteilen Abbildung: Prof. Dr. Stadler/ Westfalen Wind GmbH rot Strombedarf (2010) grün Erzeugung Wind & Solar

14 Seite 14 Prognose Energy Brainpool: Zukünftig steigende Volatilität Prozentuale Mehrerlöse durch von Grundlast abweichender Betriebsweise Grundlast Quelle: Energy Brainpool

16 Seite 16 Kurzfristigere Fahrplananpassung als nächster Schritt Über erhöhte Flexibilität (z. B. wöchentliches, tägliches oder ggf. auch untertägiges Anpassen des Fahrplans und häufigere Schaltungen) lässt sich Erlöspotenzial maximieren. Abwicklungsaufwand und Materialbeanspruchung kann mit Automatisierung (Fahrplanerstellung und Ansteuerung durch CLENS) und Festlegung von Regeln (z. B. max. Anzahl Start/Stopp) begegnet werden. Strompreis niedrig Anlage aus Strompreis hoch Anlage an

17 Seite 17 Bereits heute: Im Intraday-Markt hohe Volatilität der Preise Je kurzfristiger auf Preissignale reagiert werden kann, desto größer das Erlöspotenzial erste + zweite ¼ h dritte + vierte ¼ h Beispiel mittlere Intraday-Preise Juli 2014

18 Seite 18 Bedarfsgerechte Erzeugung in der operativen Umsetzung Für maximale Zusatzerlöse ist eine individuelle Bewirtschaftungsstrategie auf Basis technischer und betrieblicher Restriktionen vonnöten. CLENS hat hierfür eine eigene Modellierungs- und Optimierungssoftware entwickelt. Zur Abbildung im Optimierungsmodell werden alle relevanten Parameter (BHKW- Kapazität, Gasspeicher, Wärmerestriktionen etc.) beim Anlagenbetreiber abgefragt. Im Vermarktungsalltag wird das Modell fortlaufend mit aktuellen Preisdaten und weiteren Inputparametern (z. B. Wärmelastprognosen und Gasspeicherfüllstände) gespeist. Der Optimierungsalgorithmus berücksichtigt Börsenpreise (Day-Ahead, ggf. Intraday) und potenzielle Regelenergieerlöse Marktübergreifend optimierte Anlagenfahrpläne Diese werden dem Betreiber zugesendet und wahlweise manuell oder automatisiert über die Steuerungsbox umgesetzt. Bei Bedarf ist eine kurzfristige Anpassung der Fahrplanvorschläge problemlos möglich.

19 Seite 19 Optionsprämie bei Freigabe der gesamten Anlagenflexibilität Optionsprämie als finale Ausbaustufe eines flexiblen Fahrplanbetriebs Alternativ zur prozentualen Aufteilung der Zusatzerlöse aus Regelenergie und Fahrplanbetrieb erhält der Betreiber einen Fixbetrag ( /Jahr) für seine Erzeugungsflexibilität. Hierfür räumt der Betreiber CLENS die Möglichkeit ein, die Flexibilität kurzfristig und marktübergreifend (z. B. an den Day-ahead-, Intraday- und Regelenergiemärkten) zu nutzen. Im Rahmen dieser Nutzung werden technische und betrieblichen Restriktionen (z. B. Wärmeversorgung) berücksichtigt und deren vorrangige Einhaltung zugesichert. Die Höhe der Prämie hängt von der durch CLENS nutzbaren Flexibilität ab (z. B. Gasspeichervolumen etc.) Pilotprojekte willkommen!

20 Seite 20 Übersicht Vermarktungsprodukte für flexible Stromerzeuger Biogasanlagen können sämtliche Wertschöpfungsstufen der Direktvermarktung erschließen. Dabei nehmen Anforderungen Betreiber + Anlage nehmen zu - aber auch das Erlöspotenzial! Schrittweises Vorgehen in der Umsetzung oftmals empfehlenswert. Erlöspotential/ Komplexität 4. Stufe Optionsprämie Langfristig garantierte Zusatz-Vergütung für den Betreiber Hohe Flexibilität + Verfügbarkeit der Anlage 3. Stufe Bedarfsgerechte Stromerzeugung - (strompreisorientierter Fahrplanbetrieb) Grundlegend andere Betriebsweise Zusätzliche Speicher- und Motorkapazität erforderlich 2. Stufe Regelenergievermarktung - Teilnahme am virtuellen Kraftwerk Wenige Eingriffe in den gewohnten Anlagenbetrieb Keine Investition in Speicher oder Motor nötig 1. Stufe Direktvermarktung im Marktprämienmodell Keine Veränderung des gewohnten Anlagenbetriebes Voraussetzung für die weiteren Vermarktungsstufen

21 Seite 21 Fazit Viele Betreiber haben sich bereits mit dem Thema Anlagenerweiterung/Flexibilitätsprämie befasst bzw. diese beantragt. Allen anderen sollten dies kurzfristig tun (Förderdeckel!) Für Betreiber mit bereits vorhandener Flexibilität gilt es, diese auch tatsächlich zu nutzen. Neben heute erschließbaren und voraussichtlich steigenden Zusatzerlöspotenzialen liegt dies auch im Interesse der Biogasbranche insgesamt. Nur über Beweis, dass Biogas tatsächlich zum Gelingen der Energiewende beitragen kann, kann die Branche das politische Abstellgleis wieder verlassen Dies ist Voraussetzung, um auf eine Verbesserung der gesetzlichen Rahmenbedingungen hinwirken zu können. Wichtig nicht nur für Anlagenausbau, sondern auch für den Bestand: Das Ende der festgeschriebenen Förderdauer rückt in vielen Fällen immer näher!

22 Kontaktdaten Marcel Kraft Poolmanager Virtuelles Kraftwerk Stephanstraße Frankfurt/Main Tel: +49 / 341 / Fax: +49 / 341 / marcel.kraft@clens.eu