Von Märkten und Systemen zur Transformation des bundesdeutschen Stromsektors

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1 Von Märkten und Systemen zur Transformation des bundesdeutschen Stromsektors Vortrag im Rahmen der Veranstaltung Energiemarktdesign des Ministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz NRW Düsseldorf, den 5. September 2013 Prof. Dr. Uwe Leprich Institut für ZukunftsEnergieSysteme (IZES)

2 2 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf] Der Stromsektor

3 Der Strom markt ist tatsächlich ein komplexer Stromsektor 3 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

4 Es gibt nicht den Strommarkt! Quelle: IZES [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

5 Der technische Mix des deutschen Stromsystems in kurz- und mittelfristiger Perspektive 5 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

6 Das strompolitische Zieldreieck für % (39%) Erneuerbare Sonstiger Rahmen 3 weitere AKWs vom Netz kein signifikanter Speicherzubau Netzrestriktionen beseitigt? 10% (0%) Reduktion 25% (28%) KWK 6 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

7 Das künftige Stromsystem GW PV Hypothese Die FEE (Wind, PV, Wasser) werden mittelfristig bis zur Hälfte der gesamten Stromerzeugung abdecken dadurch bestimmen sie die Rationalität des Systems GW Onshore Fluktuierende Erneuerbare Energien 5-7 GW Offshore 7 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

8 Das künftige Stromsystem Fluktuierende Erneuerbare Energien.. für Bereitstellung Systemdienstleistungen Frequenzregelung Blindleistung Versorgungswiederaufbau 8 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

9 Infrastrukturen als Systemvoraussetzung und -ergänzung 9 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

10 Das künftige Stromsystem Fluktuierende Erneuerbare Energien 10 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

11 Das künftige Stromsystem Fluktuierende Erneuerbare Energien 11 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

12 Zur Finanzierung des künftigen Systems: grundsätzliche Überlegungen für ein Systemdesign 12 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

13 Die Finanzierungssegmente des Stromsektors / Systemdesign Fluktuierende Erneuerbare Energien Quelle: IZES [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

14 Finanzierung von FEE-Anlagen durch die Großhandelsmärkte? Die Börsenpreise sind kontinuierlich gesunken, nicht zuletzt wegen des Merit Order-Effekts und des Preisverfalls bei den CO2-Zertifikatspreisen 14 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

15 Finanzierung von FEE-Anlagen durch die Großhandelsmärkte? Die Marktwerte der FEE-Einspeisung werden mit zunehmendem Ausbau kontinuierlich absinken Quelle: Kopp u.a [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

16 FEE-Anlagen werden sich in einem absehbaren Zeitrahmen nicht über die existierenden Großhandelsmärkte refinanzieren können! 16 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

17 Systemdesign 1: EEG 2.0 Der Hauptfokus sollte auf einer Weiterentwicklung des Vergütungssystems liegen stärkere Differenzierung der Vergütungen schnellere Anpassungsmechanismen an Kostentreiber wettbewerblichere Ermittlung der Vergütungshöhe Diversifizierung der Refinanzierungsmechanismen Biomasse: KWK-G und Abfallrecht? Wind-Offshore: Ausschreibungen? Geothermie: Investitionszuschüsse? 17 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

18 und die Akteursfrage Es werden Akteure benötigt, die kontinuierlich und systematisch als Nachfrager von Flexibilitätsoptionen auftreten und dadurch Wettbewerbsprozesse initiieren Stromvertriebe als dezentrale wettbewerbliche Akteure erscheinen hierfür besonders geeignet Sie kennen sowohl die dezentrale Erzeuger- als auch die Nachfrageseite und können sie grundsätzlich beeinflussen. Als Bilanzkreisverantwortliche sollten sie künftig eine systemisch bestimmte Residuallast verantworten, um zur Optimierung des Gesamtsystems beizutragen 18 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

19 Die physische Echtzeitwälzung: Grundidee Weiterhin Einsammeln der nationalen FEE- Einspeisung durch die ÜNB Viertelstündliche Wälzung des nationalen FEE-Profils anteilig auf die Vertriebe Geteilte Verantwortung zum Ausgleich der FEE ÜNB (Güte der Einspeiseprognosen) Vertriebe (Güte der Lastprognosen, Ausgleich der Residuallast) Optional: Systemdienliche Direkteinbindung von FEE- Anlagen als Alternative zur Profilwälzung 19 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

20 Die Finanzierungssegmente des Stromsektors / Systemdesign Fluktuierende Erneuerbare Energien Quelle: IZES [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

21 Zur Refinanzierung der netztechnischen Anlagen Netztechnische Anlagen, die für die Bereitstellung von Systemdienstleistungen vorgesehen sind, werden über die Netzentgelte finanziert i.d.r. über die Entgelte für die Übertragungsnetze Für die Bereitstellung von Regelenergie wurden Regelenergiemärkte geschaffen Für die Bereitstellung von Blindleistung sowie die Absicherung der Schwarzstartfähigkeit zahlen die Netzbetreiber direkt an die jeweiligen Anlagenbetreiber keine Märkte 21 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

22 Systemdesign 2: EE und Systemdienstleitungen - operate-and-serve Netztechnische Funktionen müssen auf Dauer von EE- Anlagen übernommen werden. FEE-Anlagen sollten wegen ihres Nutzungsvorrangs und ihres hohen Anteils an Investitionskosten im Vergleich zu Betriebskosten systemdienlich ausgelegt werden. Solche operate-and-serve -Lösungen werden gegenwärtig bereits als untergesetzliche Lösungen umgesetzt: Systemdienstleistungsbonus Wind Blindleistungsbereitstellung durch PV-Wechselrichter, 50,2-Hertz- Regelung 22 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

23 Die Finanzierungssegmente des Stromsektors / Systemdesign Fluktuierende Erneuerbare Energien Quelle: IZES [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

24 Systemdesign 3: stärkere Anpassung der Dispatchmärkte an die FEE Optimierung der Rahmenbedingungen des day-ahead- Marktes auf die Vermarktung von FEE, insbesondere Fristen zwischen Auktionierung und Lieferzeitpunkten im day-ahead-markt sollten verkürzt werden. Auch im day-ahead-handel sollten viertelstündliche Gebote möglich gemacht bzw. generalisiert werden. Ermöglichung der Teilnahme von FEE-Anlagen an den Regelenergiemärkten 24 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

25 Die Finanzierungssegmente des Stromsektors / Systemdesign Fluktuierende Erneuerbare Energien Quelle: IZES [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

26 Systemdesign 4: Ausgestaltung von Kapazitätsmechanismen Kapazitätsmechanismen zur Vergütung der Vorhaltung von Flexibilitätsoptionen sind perspektivisch notwendig. Die Konzipierung eines solchen Mechanismus sollte sehr sorgfältig erfolgen, zumal noch ausreichend Zeit besteht, ein fundiertes Konzept zu entwickeln. Bestandskraftwerke (v. a. solche aus der Vor-Liberalisierung des Stromsektors) sollten nicht in den Genuss zusätzlicher Zahlungen aus Kapazitätsmechanismen kommen. Daher sollten nur selektive Kapazitätsmechanismen in die engere Auswahl kommen, die nachhaltig zur Flexibilisierung des Kraftwerksparks beitragen; dazu zählt vor allem auch die stromorientierte KWK(K). Im Übrigen: Im Fall von dringenden netztechnischen Notwendigkeiten können Anlagen theoretisch über Netzentgelte refinanziert werden. 26 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

27 Systemdesign 4: Herausforderungen im Detail Wann ist der richtige Zeitpunkt zur Einführung von Kapazitätsmechanismen? Wer gibt auf der Grundlage welcher Verfahren die benötigten Kapazitäten vor? Wie lassen sich Mitnahmeeffekte minimieren? Wie lässt sich Ausnutzung von Marktmacht minimieren? Wie lassen sich Kapazitätsmechanismen mit dem Europäischen Verbundsystem harmonisieren? 27 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

28 Derzeitige politisch gewollte Kapazitätsmechanismen Kraft-Wärme-Kopplung: Zahlungsstrom durch KWKG Biomasse: Zahlungsstrom durch EEG Lastmanagement: Zahlungsstrom durch Lastabschaltverordnung Speicher: Zahlungsstrom durch Förderung für PV-Speicher 28 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

29 Zu beachten: Interdependenzen zwischen den Finanzierungssegmenten Fluktuierende Erneuerbare Energien Quelle: IZES [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

30 Systemtransformation ist mehr als Marktintegration Früher war die Meinung verbreitet, die erneuerbaren Energien ließen sich in ein an sich gut funktionierendes System integrieren Mittlerweile ist klar, dass die erneuerbaren Energien das System fundamental verändern und insofern der Auslöser für eine umfassende Systemtransformation sind Im Transformationsprozess prallen Gewinner und Verlierer aufeinander er ist daher kein Selbstläufer 30 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

31 Robuste Schritte für die weitere Systemtransformation Weiterentwicklung des EEG zur kosteneffektiven Finanzierung der erneuerbaren Energien Erarbeitung einer Roadmap zum sukzessiven Ersatz der netztechnischen Must Run-Anlagen Erarbeitung eines Pflichtenheftes zur besseren Harmonisierung der Dispatch-Märkte mit den Erneuerbaren Erarbeitung eines Marktzutritts-Portfolios für die unterschiedlichen Flexibilitätsoptionen Weiterentwicklung der Rolle der Vertriebe als Integrationsakteure 31 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

32 Ausblick Wind und PV werden das künftige Stromsystem prägen; sie sind der Kern einer umfassenden Systemtransformation Markt-Rhetorik verstellt häufig den Blick auf die realen Gestaltungsherausforderungen Die erneuerbaren Energien brauchen keine Subventionen oder Förderung, sondern eine Finanzierung Ob die Marktintegration der erneuerbaren Energien hilfreich für die Systemtransformation ist, hängt von der konkreten Ausgestaltung des Vermarktungsmodells ab 32 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]

33 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Institut für ZukunftsEnergieSysteme (IZES) Altenkesselerstr. 17, Gebäude A Saarbrücken Tel Fax Homepage 33 [Leprich, 5. September 2013, Düsseldorf]