Monte Carlo und Projektwirtschaftlichkeit

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1 Monte Carlo und Projektwirtschaftlichkeit 4. [GGSC] Erfahrungsaustausch Kommunale Geothermieprojekte Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif Erdwerk GmbH / [Gaßner, Groth, Siederer & Coll.]

2 Die Themen: I. Warum Monte Carlo Simulation? II. III. Der Simulationsworkflow Auswertungsbeispiele Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 2

3 I. Warum Monte Carlo Simulation? Aus der Molasse liegen mittlerweile ausreichend Daten vor, um belastbare Rechenergebnisse zu liefern Investoren wünschen neben Empfindlichkeitsanalysen Aussagen über die Wahrscheinlichkeit einer Projektrendite Zur Konzeption der Fündigkeitsversicherung sind Wahrscheinlichkeitsbetrachtungen - zur Produktivität einer Dublette und - zum Risiko des Unterschreitens einer Wirtschaftlichkeitsbenchmark hilfreich Über die integrierte geologisch / wirtschaftliche Simulation kann man - den Reservoiraufschluss nach wirtschaftlichen Vorgaben optimieren / steuern - Ertüchtigungsmaßnahmen bewerten (Sidetrack, Bohrverlängerung etc.) Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 3

4 II. Der Simulationsworkflow Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 4

5 Hydraulisch-Thermische Simulation Permeabilität Lognormal Verteilung Porosität Logarithmische Verteilung 3D-Seismik Geologisches Modell Strukturgeologisches und Fazies Modell Simulationsmodell Gridding und Layering Hydraulische Aktivität Störung Lineare Verteilung Parametrisierung Thermische Parameter Konstante Werte Uncertainty Analysis 1 Hydraulische und thermische Simulationen von verschiedenen Fördervarianten für verschiedene Parametrisierungsvarianten Ergebnisse Thermische Beeinflussung Bohrungen Betrachtung nachhaltige Nutzung B-Koeffizient Hydraulik Reservoir Abkühlungsfront nach 25 Jahren Abkühlungsfront nach 50 Jahren Abkühlungsfront nach 125 Jahren Monte Carlo Simulation 1 ) Durch den Monte-Carlo Sampler mit Latin-hybercube sampling und Orthogonal array sampling in Petrel können durch eine relativ geringe Anzahl an Simulationen statistisch belastbare Ergebnisse produziert werden. Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 5

6 B-Koeffizient Hydraulik Reservoir Produktivitätsprognose C-Koeffizient Brunneneintrittsverluste Reservoirtemperaturgradient Vorgabe Wirtschaftlichkeit: Produktion von xx MW el bei einem Verbrauch von z.b kw pro Dublette Monte Carlo Simulationen Werte Prognose Fördertemperatur Produktivitätsprognose bei 30 Druckabsenkung an Top Malm Produktivitätsprognose bei max. Betrieb Wahrscheinlichkeitsbetrachtung von Wertepaaren Beispiel Häufigkeitsverteilung Reservoirtemperaturgradient Prognose: - Förderrate pro Bohrung - Thermische Leistung pro Dublette - Elektrische Leistung pro Dublette - Verbrauch System (TKP und Injektionspumpe) Beispiel Prognose Förderrate Erstellung Wertepaare: 1. Berechnung der notwendigen Förderrate bei verschiedenen Fördertemperaturen um eine Produktion von xx MW el zu erreichen. 2. Berechnung der Druckabsenkung bzw. - aufhöhung an Top Malm bei den berechneten Förder- bzw. Injektionsraten um einen Verbrauch von z.b kw zu erreichen. Wahrscheinlichkeitsbewertung: - Wahrscheinlichkeit Fördertemperatur - Wahrscheinlichkeit Förderrate, thermische und elektrische Leistung bei berechneter Druckabsenkung - Wahrscheinlichkeit Druckabsenkung und Verbrauch System bei berechneter Förderrate Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 6 6

7 Beispiel Wertepaarausspielung (Fiktive geothermische Dublette in der Molasse) Vorgabe Wirtschaftlichkeit: Produktion von 5 Mw el bei 30 bar Druckabsenkung an Top Malm Elektrische Leistung Cases T för [ C] Q [l/s] P th [MW th ] P el [MW el ] P95 Case % % 45 80% 5 95% Fördertemperatur Case % % 42 85% 5 95% Case % % 40 89% 5 95% Case % 95 85% 38 93% 5 95% Case % 85 95% 36 98% 5 95% Case % 75 99% 34 99% 5 95% Case 1 bis 8 Förderrate Case % % % 5 95% Case % % % 5 95% Case 1 bis 8 Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 7

8 III. Auswertungsbeispiele Projektparameter (Doppeldublette) Projektzeitplan Startjahr / Vorplanung 2013 Bohrungen, Kraftwerk KW-Inbetriebnahme 2017 Geologie Schüttung Doppeldublette in l/s 200,0 Fördertemperatur Bohrloch / Eintritt KW in C 150,0 Rücklauftemperatur Bohrloch in C 60,0 Leistung Doppeldublette kw th Stromerzeugung Nennleistung in kw el Wirkungsgrad Kraftwerk 14,00% Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 8

9 Investitionen (Grobplanung) Seismik / Projektvorbereitung Grundstück, Bohrplatz Bohrungen, Pumptest, Consulting Fündigkeits- und Bauleistungsversicherung Pumpen Kraftwerk Anschluss ca. 2 Mio. / m MD (je Bohrung ca m MD), zzgl. Pumptest und Bohrconsulting BauleistungsV für beide Bohrungen, FündigkeitsV für die 1. Dublette Planung, Bohr-, Projektmanagement SUMME Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 9

10 Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 10

11 Aufwendungen und Erträge nach Jahren Kompensation Strombezug durch Eigenverbrauch EEG-Vergütung < Strompreis EEG-Ende nach 20 Jahren 1% Aufschlag nach Ablauf der 10jähr. Zinsbindung Darlehen für Reinvestitionen Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 11

12 Aufwendungen und Erträge je MWh Kompensation Strombezug durch Eigenverbrauch EEG-Vergütung über 20 Jahre zzgl. Jahr der Inbetriebnahme: 250 /MWh 4 Jahre Bauphase Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 12

13 Rentabilität und Einflussfaktoren Ab 3. Betriebsjahr volle Auslastung Kraftwerk Marktpreisknick nach EEG-Ende Gewinnschwelle Mio. EUR Jahr Erlöse EBITDA EBT Kapitaldienst 2041 EBT = Gewinn vor Steuern Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 13

14 Sensitivitätsanalyse Abhändigkeit der Rendite von der Geologie IRR of Free Cashflow to project v.st. 15,00% 14,00% 13,00% 12,00% 11,00% 10,00% 9,00% 8,00% 7,00% 11,10% ,00% Schüttung in l/s Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 14

15 MC Simulation: IRR of Free Cashflow to Project vor Steuern 12 Internal Rate of FCF vor Steuern / aktuell: 6.26% 16.30% 10.0% 80.0% 10.0% 100.0% % % 50.0% 33.3% Internal Rate of FCF vor Steuern / aktuell: Minimum % Maximum % Mittelwert % Std.Abw % Werte % 0 0.0% Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 15

16 MC Simulation: IRR of Free Cashflow to Equity vor Steuern 6 Internal Rate of FCF to Equity vor Steuern / aktuell: 8.4% 26.9% 10.0% 80.0% 10.0% 100.0% % % 50.0% 33.3% Internal Rate of FCF to Equity vor Steuern / aktuell: Minimum % Maximum % Mittelwert % Std.Abw % Werte 4999 / 5000 Fehler % 0 0.0% Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 16

17 MC Simulation: Schuldendienstdeckungsgrad (DSCR) 0.8 Schuldendienstd.g. / aktuell: % 80.0% 10.0% 100.0% % % % 50.0% 37.5% Schuldendienstd.g. / aktuell: Minimum Maximum Mittelwert Std.Abw Werte % % % Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 17

18 Alexandros Savvatis Dipl. Geologe Erdwerk GmbH München Ulm Bonner Platz München Telefon: Fax: office@erdwerk.com Dr. rer. pol. Thomas Reif Dipl.-Volksw., Rechtsanwalt, Fachanwalt für Steuerrecht [GGSC] Gaßner, Groth, Siederer & Coll. Partnerschaft von Rechtsanwälten Berlin Frankfurt (O) Augsburg Provinostraße Augsburg Telefon 0821 / Telefax 0821 / reif@ggsc.de Alexandros Savvatis / Dr. Thomas Reif 18