Stromeigenerzeugung in produzierenden Unternehmen

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1 Stromeigenerzeugung in produzierenden Unternehmen Rechtliche, wirtschaftliche und technische Rahmenbedingungen BFT Planung GmbH Sascha Latten Jens Reineke 1

2 Inhalt BFT-Gruppe der Eigenstromerzeugung Gesetzliche Regelungen Technische Umsetzung 2

3 BFT-Gruppe Komplexe Aufgaben interdisziplinäre Lösungen BFT Planung: 76 Mitarbeiter BFT Cognos: 37 Mitarbeiter BFT GmbH: 10 Mitarbeiter BFT Planung GmbH BFT GmbH BFT Cognos GmbH Hochbau Technik Infrastruktur / Umwelt Integrierte Leistungen Gesundheits-/ Sozialwesen Technische Gebäudeausrüstung HLS Infrastruktur Genehmigungsmanagement Brandschutz Gewerbe-/ Industriebau Elektrotechnik General Bauwerke civil & Anlagen engenieering für den Gewässerschutz Projektsteuerung Technische Anlagen Allg. Hochbau Energie- und Anlagentechnik Water Deponietechnik treatmentund Water Altlastensanierung management BQÜ, TDD Bautechnik Tragwerksplanung Energiewirtschaft Wasserwirtschaft Bauphysik Betrieb-, Umweltschutz Rückbau Arbeitssicherheit 3

4 Strompreise im internationalem Vergleich Durchschnitt Belgien Bulgarien Dänemark Deutschland Estland Finnland Frankreich Griechenland Großbritanni Irland Italien Lettland Litauen Luxemburg Malta Niederlande Norwegen Österreich Polen Portugal Rumänien Schweden Slowakei Slowenien Spanien Tschechien Ungarn Zypern Strompreis in ct/kwh (Quelle: Eurostat) Jahr 2012, industrielle Abnehmer, 500 bis MWh Verbrauch Angaben exkl. MwSt. Abgaben 4

5 Strompreisentwicklung Industrie Offshore-Haftungsumlage ab 2013 Preis in ct/kwh ,3 EEG-Umlagenerhöhung 2012 auf 2013 von 3,592 ct/kwh auf 5,277 ct/kwh 5,5 5,6 6,0 6,2 1,2 0,5 7,0 1,2 0,7 7,7 1,2 1,2 0,9 1,0 9,3 9,0 1,2 1,2 10,7 1,2 1,3 1,2 2,1 1,5 1,5 3,5 3,6 5,3 8,7 8,6 8,8 8, Erzeugung, Transport, Vertrieb KWK-G Konzessionsabgabe Offshore-Haftungsumlage Jahr StrEG/EEG 19-Umlage StromNEV Stromsteuer 1,5 7,8 (Quelle: BDEW) Angaben exkl. MwSt., durchschnittliche Preise industrieller Abnehmer Erzeugung, Transport, Vertrieb EEG-Umlage Gesamte Abgaben Gesamter Strompreis % % +304 % +90 % Hohe Einspareffekte bei Eigenstromerzeugung durch Wegfall der EEG-Umlage 5

6 zur Eigenstromerzeugung Strombezugskosten beeinflussen Energieeffizienzsteigerung Umweltentlastung Notstromversorgung Rendite erzielen Verringerung der Abhängigkeit von Dritten 6

7 Marktübersicht Brennstoffzelle ORC / SRC Mini-BHKW Mikro-GT BHKW Gasturbine Groß-BHKW GuD Windenergie Photovoltaik 1 kw 10 kw 100 kw 1 MW 10 MW 100 MW 1 GW el. Produzierendes Gewerbe 7

8 Technik Brennstoffzelle & Gasturbine (Quelle: ASUE) (Quelle: Siemens) Brennstoffzelle 0,1 kw 10 MW η el 40% 60% Direkte Umwandlung chemischer Energie in Strom Einsatzgebiet: geringer Wärmebedarf bei niedrigem Temperaturniveau Gasturbine 500 kw 300 MW η el 20% 42% Verbrennung von Treibstoff und verdichteter Luft zum Antrieb der Turbine Einsatzgebiet: hoher Wärmebedarf bei hohem Temperaturniveau 8

9 Technik ORC-Anlage & BHKW (Quelle: Fraunhofer UMSICHT) (Quelle: energie-union.de) ORC-Anlage 5 kw 2 MW η el 8% 18% Betreiben einer Dampfturbine mit einem organischen Arbeitsfluid Nutzung industrieller Abwärme/Steigerung der Effizienz eines BHKWs BHKW 1 kw 10 MW η el 25% 49% Verbrennungsmotoren (Diesel-, Pflanzenöl- oder Gasmotoren) Gleichzeitiger Strom- und Wärmebedarf 9

10 Die Landschaft des Energierechts (Quelle: BBH) 10

11 Gesetzliche Regelungen Fördermittel Zuschuss Vergütung erzeugter Strom Zinsgünstige Darlehen Steuerbefreiung Steuerermäßigung Steuerentlastung (z. B. Steuerrückerstattung) EEG-Umlage Befreiung für Eigenverbrauch Netzentgelt-Entlastung Technische Anforderungen (z. B. EnEV, EEWärmeG, TAB, BImSchG, DIN, VDI, VDE, ISO, usw.) 11

12 Fördermittel Zuschüsse Klimaschutzinitiative: KWK-Anlagen bis 20 kwel Progres.nrw: KWK-Anlagen bis 50 kwel Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz (KWKG) Wärme- und Kältespeicher Wärme- und Kältenetze Vergütung erzeugter Strom Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz (KWKG) Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) Zinsgünstige Darlehen KfW-Förderprogramm Erneuerbare Energien NRW/EU.KWK-Investitionskredit 12

13 Strom- und Energiesteuern Steuerbefreiung Strom zur Stromerzeugung ( 9 Abs. 1 Nr. 2 StromStG) Eigenverbrauch bis 2 MW el ( 9 Abs. 1 Nr. 3 StromStG) Steuerentlastung (z. B. Steuerrückerstattung) Energiesteuer für Stromerzeugung > 2 MW el ( 53 EnergieStG) Energiesteuer für KWK-Anlagen < 2 MW el ( 53a,53b EnergieStG) Spitzenausgleich ( 10 StromStG/ 55 EnergieStG) Steuerermäßigung Erdgas für Heizzwecke (z. B. BHKW) - ermäßigter Steuersatz von 5,50 /MWh ( 2 Abs. 3 EnergieStG) 13

14 Netzentgelte/Umlagen 19 StromNEV Befreiung bei > Benutzungsstunden/a und > 10 GWh/a Teilbefreiung wenn Lastspitze von Netzlastspitze abweicht KWKG, 19 StromNEV, Belastungsausgleich über kwh/a 17 f EnWG Offshore-Haftungsumlage Belastungsausgleich über kwh/a EEG-Umlage Befreiung für Eigenverbrauch ( 37 Abs. 3 EEG) Begrenzung der Umlage ( 41 EEG) 14

15 Technische Anforderungen Aktuelle technische Regeln und Richtlinien (DIN, VDI, VDE, ISO, usw.) sind jederzeit einzuhalten -> Keine Ausnahmen für Stromeigenerzeugung Beim Netzanschluss (Einspeisung) sind die Technischen Anschluss Bedingungen (TAB) des jeweiligen Netzbetreibers einzuhalten KWK-Anlagen > 100 kw el ( 6 EEG) Technische Einrichtung mit denen der Netzbetreiber die Einspeiseleistung bei Netzüberlastung ferngesteuert reduzieren kann Technische Einrichtung mit denen der Netzbetreiber die jeweilige Ist-Einspeisung abrufen kann Für Betreiberinnen und Betreiber von Anlagen zur Erzeugung von Strom aus solarer Strahlungsenergie zum Teil abweichende Regelungen 15

16 Technische Anforderungen Fernwärmenetze (z.b. Wohngebiet) ggf. weitere Anforderungen aus EnEV und EEWärmeG an KWK-Anlagen Anlagen- bzw. objektspezifische Anforderungen BImSchG TA-Luft TA-Lärm 16

17 Technische Umsetzung 17

18 Rahmenbedingungen Lokalisierung der vorhandenen und potentiellen Verbraucher Zeitlicher Zusammenhang Strom- und Wärmebedarf Analyse der bestehenden Energieversorgungsstrukturen Strom, Gas, Öl, Kälte,... Prüfung von bestehenden Liefer- und Bezugsverträgen Geographische Lage Ausrichtung Gebäude (z. B. Photovoltaik) Platzverhältnisse Grenzwerte (z. B. Abgasemission, Schall) Geländehöhe (z. B. Gasturbine, BHKW) 18

19 Rahmenbedingungen Analyse der Bedarfssituation Menge, Leistung, Temperatur, Druck... Prüfung von Energieeinsparpotentialen Berücksichtigung von betrieblichen Veränderungen Bilanzierung von Strom und Wärme aus Tagesganglinien Bewertung des Energiebedarfs Erstellung einer geordneten Jahresdauerlinie 19

20 Lastganganalyse von Strom und Wärme Beispiel Stromlastgang Leistung [kw el] Okt.11 Nov.11 Dez.11 Jan.12 Feb.12 Mrz.12 Apr.12 Mai.12 Jun.12 Jul.12 Aug.12 Sep.12 20

21 Geordnete Jahresdauerlinie Beispiel elektrische Leistung Leistung [kwel] Stunden 21

22 Rahmenbedingungen Analyse der hydraulischen Einbindung Wärme-/Kälterückgewinnung möglich? Analyse der Temperaturniveaus Temperaturspreizung Berücksichtigung der Systemdrücke Analyse der Wasserqualität Infrastruktur/Topologie der Versorgungsnetze Einbindung in vorhandene Erzeugungslangen 22

23 Erfahrungen aus der Praxis Austausch zentraler Erzeugungsanlagen im Bestand Technische Umsetzung Anforderungen der technischen Anlagen Systemtemperaturen, Drücke... Fehlende Schnittstellenkoordination MSR-Technik/Gebäudeleittechnik Gesetzliche Regelungen Geminderte Betriebslaufzeiten Energieeffiziente Möglichkeiten können nicht ausgenutzt werden WRG, Annahmen von belastbaren Investitionen 23

24 Erfahrungen aus der Praxis BHKW-Anlage in Kombination mit Wärmepumpe Technische Umsetzung Unterschiedliche Temperaturniveaus Hohe Ein- und Ausschaltzyklen Verschleiß Schwankende Anlagenhydraulik Hohes Investitionsvolumen Geminderte Betriebslaufzeiten 24

25 Erfahrungen aus der Praxis Einhaltung der gesetzlichen Regelungen und Vorschriftenlage PrüfVO BImSchG TAB VDI VDE... 25

26 Allgemeine Einflussfaktoren Investitionskosten Verbrauchsgebundene Kosten Brennstoff, Stromverbrauch Betriebsgebundene Kosten Wartung Sonstige Kosten Personalkosten Versicherung(en) Steuerersparnisse, Förderungen Stromsteuer für Eigenstromerzeugung Energiesteuer Spitzenausgleich KWK/EEG-Vergütung 26

27 Wirtschaftliche Einflussfaktoren Absatzmöglichkeiten für eigen erzeugten Strom Eigennutzung EEG-Umlage entfällt auf Eigenerzeugung Direktvermarktung Verkauf an Netzbetreiber oder Dritte Stromhandel Verkauf des Stroms an EEX (über Händler) Eigenfertigung oder Fremdbezug Liquiditätsgrad Betriebswirtschaftliche Kennzahlen 27

28 Dimensionierung Beispiel BHKW - Laufzeit Leistung [kwel] Stunden BHKW: 1,0 MW el Auswahl nach Laufzeit 28

29 Dimensionierung Beispiel BHKW - Laufzeit Leistung [kwel] Stunden BHKW: 2,0 MW el Auswahl nach StromStG 29

30 Dimensionierung Beispiel BHKW - Laufzeit Leistung [kwel] Stunden BHKW: 3,1 1,0 2,0 MW el Hohe Auswahl Eigenbedarfsdeckung nach Laufzeit StromStG 30

31 Dimensionierung Beispiel BHKW - Laufzeit Leistung [kwel] Stunden BHKW: 3,1 1,0 2,0 MW el Stromverkauf Hohe Auswahl Eigenbedarfsdeckung nach der Laufzeit StromStG Überproduktion 31

32 Sensitivitätsanalyse Beispiel BHKW-Anlage Änderung der Amortisationsdauer [a] 2,5 2 1,5 1 0, , ,5-2 -2,5 Preisänderung [%] Gaspreis Strompreis Üblicher Preis Erhöhung Strompreis Verkürzung der Amortisation Erhöhung Gaspreis Verlängerung der Amortisation 32

33 Strompreisentwicklung Einfluss Entscheidungszeitpunkt Preis in ct/kwh Annahme: Strompreisentwicklung: +2 bis +10% Ø Strompreissteigerung : 7,8 %/a Jahr historischer Strompreis Prognose Strompreis 33

34 Stromeigenerzeugungsvarianten Beispiele bis ca. 10 MW el Spez. Investitionskosten Elektrischer Wirkungsgrad Teillastverhalten Brennstoffzelle Abwärmeauskopplung Gasturbine ORC- Anlage -- BHKW + Abwärmenutzung Wartungskosten Bewertung: +++ bis sehr gut / --- bis sehr schlecht 34

35 Vergütungen und Befreiungen KWK-Anlagen Vergütung 50 kw el 5,41 ct/kwh kw el 4,00 ct/kwh kw el 2,41 ct/kwh > kw el 1,8 ct/kwh Rückvergütung Energiesteuer Stromsteuerbefreiung EEG-Anlagen (z. B. Biomasse) 150 kw el kw el kw el kw el Vergütung Rückvergütung Energiesteuer Stromsteuerbefreiung 14,01 ct/kwh 12,05 ct/kwh 10,78 ct/kwh 5,88 ct/kwh Keine Energiesteuer auf Erneuerbare Energien / 35

36 Stromeigenerzeugung Vor- und Nachteile Reduzierung der Strombezugskosten Steigerung der Versorgungssicherheit + - Geringere Abhängigkeit von Strompreisentwicklung (Umlagen und Steuern) Positive Außenwirkung bei Nutzung von KWK oder Erneuerbaren Energien (EE) Neue Betriebsstelle (z. B. Betriebsführung) Hohe Anfangsinvestition Abhängigkeit von Preisvolatilität des eingesetzten Brennstoffs (ausgenommen EE) Stromkennzahl (bei KWK) muss auch in Zukunft zum Betriebskonzept/Ausrichtung passen 36

37 Stromeigenerzeugung kann sich für das produzierende Gewerbe durchaus lohnen Muss immer individuell betrachtet werden Es gibt keine Pauschallösung für alle Energiemarkt bleibt aufgrund politischer Einflüsse weiterhin spannend Sowohl Chancen als auch Risiken 37

38 Abhängigkeiten Wirtschaftlich Rechtlich/ politisch Eigenstromerzeugung Technisch Veränderung einer Größe zieht die Veränderung aller anderen Größen mit sich! 38

39 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 39