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Transkript

1 STROMMARKT 3.0: EIN DEMOKRATISCHES UND NACHHALTIGES STROMSYSTEM DER ZUKUNFT Reinhard HAAS Energy Economics Group, TU Wien Graz, 15. Februar

2 INHALT: 1. Einleitung: Motivation 2. Textmasterformate Method of approach durch Klicken 3. Einfluß erneuerbarer auf die Strompreise 4. Die Dritte Probleme Ebene von Kapazitätszahlungen 5. Vierte Die Bedeutung Ebene von Flexibilitätsoptionen 6. Fünfte Subventionen Ebene für EET: Wie lange noch? 7. Offene Fragen 8. Schlußfolgerungen 2

3 1. Einleitung: Stromerzeugung EU-28 3

4 EU-28: Stromerzeugung aus neuen EET Source: EUROSTAT, own estimations 1997: 1 % 2016: 16 % (preliminary) 4

5 MOTIVATION * Climate change à Paris agreements * Ziele Zweite für Ebene Erneuerbare * Wettbewerb Vierte Ebene & Demokratie * Es wird nicht möglich sein, variable EET mit Gewalt in den Markt hineinzupressen à nie und nimmer 5

6 Preis, Kosten (EUR/MWh) Preisbildung über die Zeit : Drei Perioden des Marktdesigns Vor der Liberalisierung Durchschnittskosten Nach der Liberalisierung: altes Denken Kurzfristige Grenzkosten Nach der Liberalisierung: Neues Denken Knappheitspreise Langfristige Grenzkosten Überschusspreise Zeit 6

7 die Randbedingungen für ein nachhaltiges, Textmasterformate demokratischeres durch Stromsystem Klicken zu identifizieren Zentrales Ziel: Sehr wichtig: Unsere Fünfte Überlegungen Ebene sind prinzipiell auf jedes Stromsystem weltweit anwendbar. Basierend auf einer energiewirtschaftlichen 7 Sicht

8 Titelmasterformat 2. METHOD OF APPROACH durch Klicken Identification of hourly residual load over a year for various scenarios with large quantities of variable renewables; Applying Dritte Ebene a fundamental model to calcuiate Vierte Ebene (static) hourly residual loads and Fünfte electricity Ebene spot market prices; Integration of flexibility in a dynamic framework for price calculation; 8

9 Titelmasterformat Spotmarktpreise durch Klicken Textmasterformate Erwartung durch Klicken Zweite Preis Ebene = Short-term marginal costs (Short-term marginal costs = fuel costs) aufgrund hoher abgeschriebener Überkapazitäten zu Beginn der Liberalisierung 9

10 3 WIE DIE VARIABLEN ERNEUERBAREN DAS STROMSYSTEM UND DIE STROMPREISE BEEINFLUSSEN 10

11 Kosten, Preis (EUR/MWh) p t1 Preis = System-Grenzkosten p t2 SCHÖNER SOMMERTAG: PREIS = KURZFRISTIGE GRENZKOSTEN Laufwasser, Wind PV Kostenkurve ohne PV Nachfrage Atomkraft Erdgas (neu) Kohle (alt) Kostenkurve mit PV 11 MWh

12 Erzeugung aus variablen EET Produktion aus EE größer als Bedarf und Last 2030 Last Produktion aus EE kleiner als Bedarf Speicher und konv. Kraftwerke notwendig! 12

13 Schlüsselbegriff der Zukunft: Residuallast Unterdeckung Überschussstrom Residuallast = Last non-flexible generation 13

14 Knappheitspreise p t1 Neue Preis spreads p t2 Abweichung von STMC-pricing in Spotmärken Geringe Durchschnittsprese (3cents/kWh) Negative Preise à Diese Price spreads bieten Anreize für neue flexible Lösungen!!!! 14

15 Anmerkung: Kalte Dunkelflaute 2017 Maximum price: ca. 85 EUR/MWh 15

16 Geordnete Residuallast über ein 2016 Unterdeckung Jahr 2030 Überschuss 16

17 Geordnete Residuallast über ein Textmasterformate Unterdeckung durch Klicken Spitzenlast? Jahr Wie decken bei Kalter Dunkelflaute à neue Überschussproduktion 17

18 Titelmasterformat Zwei extreme Positionen: durch Klicken Mit einem regulierten Kapazitäts- Markt mit STMC pricing? oder Durch Wettbewerb zwischen angebotsseitigen und demand-side Technologien und Verhalten (inkl. Speicher, Netz und anderen Flexibilitätsoptionen) mit korrektem Knappheitspreissignalen? 18

19 4 DIE ZENTRALEN PROBLEME MIT KAPAZITÄTSZAHLUNGEN Alle regulierten Kapazitätszahlungen führen zu Verzerrungen bei den Preissignalen im Großhandel und beeinträchtigen die Attraktivität aller anderen Optionen Preisspitzen zu Zeiten von knappen Kapazitäten à Märkte beleben à effektiver Wettbewerb Je höher die Überkapazitäten, desto geringer der Anteil der EET und der Flexibilität 19

20 Titelmasterformat Dauerlinie der durch Kosten Klicken Korrekte Preissignale von zentraler Bedeutung! Erzeuger bleiben im Markt wenn: %!(' ()(* +, ()(*. /* ) > ( &73 ) "#$ n 1 20

21 5. Flexible Deckung der Residuallast Notwendige Kapazität ohne gesicherte Kapazitätszahlungen Textmasterformate durch EUR/MWh?) Klicken Lastreduktion durch Ausbau des Übertragungsnetzes Sehr hohe Preise (2000 Demand response auf Preise Flexible Kraftwerke Lastverschiebung durch Demand-side management technisch (e.g. Rundsteuerung) Storages Stunden/Jahr 23

22 Titelmasterformat Jede Spitze speichern? durch Klicken Unterdeckung Hours/year Hoher Überschuss nur an wenigen Stunden Überschuß z.b. 20% weniger Leistung à 1% weniger Strom! 24

23 Titelmasterformat Und wie wirtschaftlich durch sind Klicken diese? PRINZIP DES SELBST- KANNIBALISMUS IN DER ENERGIEWIRTSCHAFT: Jede zusätzliche Speichereinheit macht diese und jede bestehende weniger wirtschaftlich! 25

24 Speicher 2 Speicher 1 Zweite VLH Ebene Speicher 1 Residual load Abnehmende Volllaststunden von Speichern VLH Speicher 2 Unterdeckung Überschuß 26

25 Flexible Nutzung von Überschussstrom Smart Grids Laststeigerung durch Demand-side management technisch Abregeln von Spitzenleistung Erweiterung Übertragungsnetz (oder Regelzonen) Nutzung durch Speicher (ab sinnvoller Volllaststunden) Direktvermarktung Preise sehr niedrig (-200 EUR/MWh! 27

26 7. IS THE TIME FOR SUBSIDIZING RENEWABLES OVER? As long there is no price on CO2.. 28

27 Grid parity: PV-costs and household electricity prices Kosten Haushaltsstrompreis Deutschland Österreich Grid parity 29

28 Assessment of Grid Parity Savings/revenues Costs Zweite E Own *PEbene HH + E Feed-in *P feed-in > Annuity Grid parity term Subsidy still necessary? If there would be a CO2-price. 30

29 Mieterstrommodell und Blockchain Mieterstrommodel: Kontrahierter PV-Strom Vertrieb PV-System auf dem Dach Haushalt 1 Haushalt 2 Haushalt 3 Zähler Blockchain 31 4

30 Die Demokratisierung des Stromsystems: bidirektional E1 Netz E2 E3 Speicher Bilanzgruppe Flexibilitätsoptionen SP1 Prosu mager SP2 E5 E4 Nächster Schritt: Demokratisierung Neues ElWOG: Mieterschutzgesetz! 33

31 Wechselwirkung Netz Speicher (1) Netz 7. OFFENE FRAGEN Speicher Monopol? Privat? Monopol Wettbewerb? 34

32 Titelmasterformat Wechselwirkung Netz Speicher durch (2) Klicken Textmasterformate Speicher durch oder Klicken Netzausbau? Überschuß Residualllast Unterdeckung 35

33 Bidirektionale Tarife für Leistung und Energie T2 max_zum_netz Bezug/Einspeisung T4 max_vom_netz Preis /Tarif für Energie zum Netz rid T1 Stunden Preis /Tarif für Energie vom Netz T3 36

34 8. SCHLUSSFOLGERUNGEN Nachhaltiges Stromsystem à Integration eines breiten Technology portfolios & demand-side optio Größere Marktgebiete bevorzugt Am wichtigsten: Anreize in Form korrekter Preissignale (ideal: inkl. CO2) à Ausschöpfen der Kreativität aller Marktteilnehmer! Ende der Subventionen für EET? Dezentrale PV Systeme Regul. Kapazitätszahlungen: verzerren das System à mehr konvention, weniger EET, weniger Flexi Speicher à ein neuer Hype? Wirtschaftlich? 37