Hausaufgabe 2 Energiewirtschaft I EE²

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1 Hausaufgabe 2 Energiewirtschaft I Prof. Dr. Christian von Hirschhausen cvh@mailbox.tu-dresden.de Technische Universität Dresden DREWAG-Stiftungslehrstuhl EnErgiewirtschaft / EnergyEconomics Energiewirtschaft I HA - Thema I: Wind 6. Januar

2 Hausaufgabe 2 Thema I Windanlage in Indien: Ermittlung der Wirtschaftlichkeit mit RETscreen Gruppenmitglieder: Anke Voigt Diana Röthig Georg Naumann -2-

3 Agenda 1. Aufgabenstellung 2. Indiens Windressourcen 3. Technische Rahmendaten 4. Kostenstruktur 5. Analyse der eingesparten Treibhausgase 6. CO2- und Strompreis 7. Sensitivitäts- und Risikoanalyse 8. Ergebnis 9. Quellenangabe -3-

4 Aufgabenstellung Betriebswirtschaftliche Bewertung und Berechnung eines Business Cases - Wirtschaftlichkeit eines Windparks mit 10 Windkraftanlagen in Andhra, Indien - Gesamtinvestitionskosten: 26,6 Mio. - Inbetriebnahme: Betriebsdauer: 20 Jahre -4-

5 Agenda 1. Aufgabenstellung 2. Indiens Windressourcen 3. Technische Rahmendaten 4. Kostenstruktur 5. Analyse der eingesparten Treibhausgase 6. CO2- und Strompreis 7. Sensitivitäts- und Risikoanalyse 8. Ergebnis 9. Quellenangabe -5-

6 Indiens Windressourcen Im Jahr 2003 installierte Leistung in WEA: MW, davon der größte Teil im Bundesstaat Kamataka Quelle: TERI 2000, in: Electricity in India, Providing Power for the Millions, International Energy Agency, 2002 Windgeschwindigkeiten gemessen in 50 m Höhe -6-

7 Agenda 1. Aufgabenstellung 2. Indiens Windressourcen 3. Technische Rahmendaten 4. Kostenstruktur 5. Analyse der eingesparten Treibhausgase 6. CO2- und Strompreis 7. Sensitivitäts- und Risikoanalyse 8. Ergebnis 9. Quellenangabe -7-

8 Technische Rahmendaten 10 Windenergieanlagen Siemens Wind Power 2,3/93-VS - Nennleistung: kw - Nabenhöhe: 103 m - Rotordurchmesser: 93 m -8-

9 Agenda 1. Aufgabenstellung 2. Indiens Windressourcen 3. Technische Rahmendaten 4. Kostenstruktur 5. Analyse der eingesparten Treibhausgase 6. CO2- und Strompreis 7. Sensitivitäts- und Risikoanalyse 8. Ergebnis 9. Quellenangabe -9-

10 Investitionskostenstruktur 5% 2%4% 3% Σ Σ Feasibility, Feasibility, Development, Development, Engineering Engineering = = Σ Σ Projektentwicklung Projektentwicklung 11% Quelle: Vorlesung (modifiziert) 1% 36% 36% Engineering Engineering 15% 15% Feasibility Feasibility 49% 49% Development Development 74% 11% 11% Projektentwicklung Projektentwicklung sonstige Kosten WEA Trafostation Infrastruktur Baunebenkosten Anschluss EVU Projektentwicklung Aufsplittung der Kosten für Projektentwicklung in Kosten für Feasibility, Development und Engineering 1,65 1,65 % Feasibility: Feasibility: ,39% 5,39% Development: Development: ,96% 3,96% Engineering: Engineering:

11 Investitionskostenstruktur 74% 74% Windkraftanlage Windkraftanlage 4% 4% Anschluss Anschluss EVU EVU 74% 74% Energy Energy Equipment: Equipment: Hinweis: Gegenüber der Vorlesung wurden die Kosten für die Windkraftanlage um 2% gesenkt, zum einen um 100% zu erhalten (vgl. Skript Vorlesung S. 40), zum anderen dürfte der Angebotspreis (gegenüber Markteinführung) gesunken sein 2% 2% Baunebenkosten Baunebenkosten Balance Balance of of Plant Plant (14%): (14%): % 5% Infrastruktur Infrastruktur 3% 3% Trafostationen Trafostationen Miscellaneous 1% 1% Sonstige Sonstige Kosten Miscellaneous (1%): (1%): Kosten -11-

12 Agenda 1. Aufgabenstellung 2. Indiens Windressourcen 3. Technische Rahmendaten 4. Kostenstruktur 5. Analyse der eingesparten Treibhausgase 6. CO2- und Strompreis 7. Sensitivitäts- und Risikoanalyse 8. Ergebnis 9. Quellenangabe -12-

13 Analyse der eingesparten Treibhausgase Struktur der Stromerzeugung in Indien im Jahr 1998: Stromerzeugung in Indien 4% 1% 19% 3% 73% Kohle Öl Erdgas Wasser Atomkraft Quelle: International Energy Agency -13-

14 Analyse der eingesparten Treibhausgase Transmission and Distribution Losses: durchschnittlich 25% angenommen In Indien generell sehr hoch (20-45%) aufgrund des unzureichenden Energieversorgungssystems: nicht erfasste Leistungen, Diebstahl, nicht gezahlte Leistungen Erzeugte Leistung je Jahr: MWh Netto-Reduzierung der Treibhausgasemissionen je Jahr: t CO2-14-

15 Agenda 1. Aufgabenstellung 2. Indiens Windressourcen 3. Technische Rahmendaten 4. Kostenstruktur 5. Analyse der eingesparten Treibhausgase 6. CO2- und Strompreis 7. Sensitivitäts- und Risikoanalyse 8. Ergebnis 9. Quellenangabe -15-

16 Sheet Financial Summary Avoided cost of energy = Marktpreis für Strom je kwh in Indien Übersicht Verbrauch und Tarifsystem in Indien ( ) 10% 194,4 449,2 31% 2% 378,7 1% Prices: ps/kwh (Average) ~ 0,045 /kwh 41,6 21% 195,6 5% 30% 426,3 Consumption: Domestic Commercial Agricultural Industry Railway Outside Others -16-

17 Sheet Financial Summary Avoided cost of energy = Marktpreis für Strom je kwh in Indien Tarife für 2004/05 aus: Tariff Order - Andhra Pradesh - Electricity Regulatory Commission Non-Domestic/Commercial LT-II: Industry LT-III (A & B): HT-I: Industry: HT-II: Others: Rs.6.25 per unit Rs.3.75 per unit Rs.3.50 per unit Rs.4.40 per unit } ~ Rs.4.10/kWh 0,076 /kwh HT-V: Railway Traction: Rs.4.40 per unit Annahme für Marktpreis in Indien: 0,076 /kwh LT = Low Tension (means supply voltages of 650V and below) HT = High Tension (means supply voltages of more than 650V and upto and inclusive 33000V) Rs. = Indische Rupie ( : 1 = 53,446Rs.) 1 Rs. = 100 ps (ps = paise) -17-

18 Sheet Financial Summary GHG emission reduction credit = CO2 Zertifikatskurs Aktueller Preis (EEX): 21,12 /tco2 ( ) Neues Städtisches Kaufhaus Sitz der European Energy Exchange AG -18-

19 Sheet Financial Summary GHG emission reduction credit = CO2 Zertifikatskurs Entwicklung der Zertifikatspreise im Betriebszeitraum 2006 bis 2026 Ende April 2008 Rückgabe der Zertifikate für die CO2-Emissionen in2005 bis 2007 Wendepunkt Wenn bis dahin zusätzliche Zertifikate benötigt werden: wahrscheinlich hoher CO2-Preis Wenn dagegen überzählige Zertifikate: wahrscheinlich niedriger CO2-Preis CO2-Preisszenarien BET Büro für Energiewirtschaft und Technische Planung -19-

20 Sheet Financial Summary GHG emission reduction credit = CO2 Zertifikatskurs Entwicklung der Zertifikatspreise im Betriebszeitraum 2006 bis 2026 Übersicht über wesentliche Einflussfaktoren auf den CO2-Preis: Für die Preisentwicklung ist von entscheidender Bedeutung: Angebot Nachfrage nach Zertifikaten Entwicklung der CO2- Vermeidungskosten Einführung von Zertifikaten von außen über Joint Implementation und Clean Development Mechanism in das Emissionshandelssystem BET Büro für Energiewirtschaft und Technische Planung GmbH -20-

21 Sheet Financial Summary GHG emission reduction credit = CO2 Zertifikatskurs Entwicklung der Zertifikatspreise im Betriebszeitraum 2006 bis Vom BMWA in Auftrag gegebene EWI/Prognos - Studie: Entwicklung der Energiemärkte bis zum Jahr 2030 Folgende Annahmen: - Emissionshandel wird weit über EU hinaus ausgedehnt - um Teilnahme vieler Staaten zu erreichen bleiben Reduktionsverpflichtungen und damit Zertifikatskurse moderat - Preise werden bis 2030 um 15 /tco2 liegen - Laut Vorlesung liegen die Zertifikatspreise zur Zeit auf einem recht hohem Niveau Annahme CO2-Zertifikatspreis: 17 /tco2-21-

22 Agenda 1. Aufgabenstellung 2. Indiens Windressourcen 3. Technische Rahmendaten 4. Kostenstruktur 5. Analyse der eingesparten Treibhausgase 6. CO2- und Strompreis 7. Sensitivitäts- und Risikoanalyse 8. Ergebnis 9. Quellenangabe -22-

23 Sensitivitätsanalyse Ziel: Ermittlung der Ergebnisänderung in Relation zur Änderung der Eingangswerte (Variation einzelner Parameter) Hier: Ergebnisgrößen: - Internal Rate of Return (IRR; interner Diskontierungszinssatz, bei dem der Kapitalwert der zukünftigen Cashflows gleich Null wird) und Return on Investment (ROI; Kapitalrendite) - Year-to-positive Cashflow (Jahre bis positive Cashflows erzielt werden) - Net Present Value (NPV; Kapitalwert) -23-

24 Sensitivitätsanalyse Ergebnisgröße Return on Investment Year-to-positive Cashflow Net Present Value Parameter mit dem größten Einfluss Debt Ratio Initial Costs GHG Emission Reduction Credits Debt Term Debt Interest Rate Avoided Cost of Energy Initial Costs Parameter mit dem geringsten Einfluss Debt Interest Rate Debt Ratio Initial & Annual Costs Avoided Cost of Energy RE Delivered Debt Interest Rate Debt Term -24-

25 Risikoanalyse Ziel: Ermittlung des Einflusses unsicherer Eingangsgrößen auf Ergebnisgrößen (Variation aller Parameter in Szenarien bei einem Konfidenzintervall von 90%) Annahmen bezüglich der Parameter: Parameter Avoided cost of energy Variation +/- 15% RE delivered +/- 15% Initial costs +/- 20% Annual costs +/- 15% Debt ratio +/- 5% Debt interest rate +/- 30% GHG emission reduction credit +/- 50% -25-

26 Risikoanalyse IRR/ROI: Minimum Median Maximum 5,0% Level of confidence = 90% 5,0% Year-to-positive Cashflow: NPV: 31,1% 40,8% 51,7% Minimum Median Maximum 5,0% Level of confidence = 90% 5,0% 1,9 yrs 2,5 yrs 3,5 yrs Minimum Median Maximum 5,0% Level of confidence = 90% 5,0% Parameter mit dem größten Einfluss: - Avoided cost of energy - RE delivered - Initial costs Bemerkung: Selbst bei Variation dieser Parameter um +/-50% ergeben sich immer noch positive ROI und NPV! -26-

27 Agenda 1. Aufgabenstellung 2. Indiens Windressourcen 3. Technische Rahmendaten 4. Kostenstruktur 5. Analyse der eingesparten Treibhausgase 6. CO2- und Strompreis 7. Sensitivitäts- und Risikoanalyse 8. Ergebnis 9. Quellenangabe -27-

28 Übersicht der Ergebnisse IRR/ROI (vor Steuern) IRR/ROI (nach Steuern) Simple Payback Year-topositive Cash Flow Kapitalwert (NPV) DK (Kosten/ kwh) 46,3% 41,2% 5 Jahre 2,5 Jahre 22,1 Mio 0,035 E/kWh hoch profitables Projekt mit sehr geringem Risiko -28-

29 Agenda 1. Aufgabenstellung 2. Indiens Windressourcen 3. Technische Rahmendaten 4. Kostenstruktur 5. Analyse der eingesparten Treibhausgase 6. CO2- und Strompreis 7. Sensitivitäts- und Risikoanalyse 8. Ergebnis 9. Quellenangabe -29-

30 Quellenangabe TARIFF ORDER; ; 22nd March, 2005; Andhra Pradesh Electricity Regulatory Commission; Singareni Bhavan, Red Hills, Hyderabad BMWA; Dokumentation Nr.545: Entwicklung der Energiemärkte bis zum Jahr 2030; EWI/Prognos-Studie Electricity in India, Providing Power for the Millions, International Energy Agency, 2002 Vorlesungsskript -30-