Bedarfsgerechte Produktion und alternative Vermarktungswege für Biogasstrom in Luxemburg

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1 Bedarfsgerechte Produktion und alternative Vermarktungswege für Biogasstrom in Luxemburg Vortrag auf der Fachkonferenz der Biogasvereenegung a.s.b.l. Luxemburg Ettelbruck, den 26. Februar 2013 Prof. Dr. Uwe Leprich Institut für ZukunftsEnergieSysteme (IZES)

2 2 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck] Die IZES ggmbh

3 Was heißt eigentlich bedarfsgerechte Produktion? a) in der alten Welt 3 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

4 Leistungsinanspruchnahme als Bedarf: der Tagesverlauf in D Quelle: Wikipedia 4 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

5 Leistungsinanspruchnahme als Bedarf: jahreszeitliche Unterschiede in Deutschland Quelle: Hauser [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

6 Leistungsinanspruchnahme als Bedarf: jahreszeitliche Unterschiede in Luxemburg Quelle: Greenpeace [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

7 Die Grundlastwelt und ihre Kraftwerke 7 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

8 Quelle: Last und Leistung aktuell 8 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

9 Was heißt eigentlich bedarfsgerechte Produktion? b) in der neuen Welt 9 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

10 Die neue Welt: Residuallast Eigenverbrauch Direktvermarktung Nachfragelast Residuallast I Residuallast II nationales EE- Einspeiseprofil Quelle: nach Agora [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

11 in 2050: das Ende der Grundlast Quelle: Hölder [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

12 Das künftige Stromsystem in D 52 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 5-8 GW Offshore Unsicherheiten Hält die Bundesregierung an den Ausbauzielen für die Erneuerbaren fest? Reichen die heutigen Speicher dafür aus? Hält der Netzausbau damit Schritt? 12 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

13 Das künftige Stromsystem in D Fluktuierende Erneuerbare Energien.. für Bereitstellung Systemdienstleistungen Frequenzregelung Blindleistung Versorgungswiederaufbau 13 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

14 Das künftige Stromsystem in D Fluktuierende Erneuerbare Energien 14 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

15 Das zukünftige Stromsystem in D im Überblick Fluktuierende Erneuerbare Energien Quelle: IZES [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

16 Zur Rolle der Biomasse/des Biogases in der neuen Welt 16 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

17 Ansatzpunkte der Biomasse als Flexibilitätsoption Quelle: IZES [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

18 Ansatzpunkte der Biomasse als Flexibilitätsoption in KWK-Anlagen stromorientiert betriebene Biogas-/Biomethan- BHKW stromorientiert betriebene Biomasse-HKW Auslaufmodell: grundlastbetriebene KWK- Anlagen in flexiblen Backup-Kraftwerken mit Biogas/Biomethan betriebene Gaskraftwerke? Zufeuerung in Kohlekraftwerken? 18 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

19 Mögliche Systemdienstleistungsbereitstellung durch Bioenergieanlagen Frequenzregelung / Regelenergie Bereitstellung von Blindleistung zur Spannungsregelung Reduktion der Netzbelastung / Engpassmanagement Reduktion der Netzverluste Versorgungswiederaufbau / Schwarzstartfähigkeit 19 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

20 Zur Vermarktung von Biogas bzw. Biomethan 20 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

21 Welche Märkte gibt es eigentlich im Stromsektor? Quelle: IZES [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

22 Dezentrale Anlagenverbünde in bestehenden Märkten als organisatorische Zusammenschlüsse gemeinsame optimierte Vermarktung Großhandelsmärkte und Endkundenmarkt (Direktvermarktung) als virtuelles Regelkraftwerk leittechnisch verbundene Anlagen gemeinsame Präqualifikation zudem werden Netzersatzanlagen und abschaltbare Lasten genutzt für eine gemeinsame Einsatzoptimierung leittechnisch verbundene Anlagen gemeinsames Optimierungskriterium bzw. Restriktion Wärmesenke stellt für KWK-Anlagenverbünde eine solche Restriktion dar Einsatzoptimierung nach Wärme- oder Strompreis üblich 22 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

23 Börsenpreis: Phelix Baseload Year Futures Quelle: EEX 23 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

24 Quelle: Groscurth, arrhenius Institut 2009 Zur Preisbildung an der Strombörse N p 24 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

25 25 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

26 Entwicklung der CO2-Zertifikatspreise Quelle: EEX 26 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

27 Quelle: Bode, arrhenius Institut 2010 Merit-Order Effekt 27 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

28 Erlösperspektiven im deutschen Stromsektor Der Merit-Order-Effekt der Erneuerbaren Energien führt nicht nur zu Preisdruck im day-ahead-markt, sondern auf allen Teilmärkten des Stromsektors Der Stromsektor ist gegenwärtig immer noch von Überkapazitäten geprägt, die zusätzlich zum Preisdruck in den verschiedenen Teilmärkten des Stromsektors beitragen. Im heutigen grenzkostenbasierten Großhandelsmarkt sind Bioenergieerzeuger gegenüber den konventionellen Stromerzeugern im Hintertreffen, da sie zumeist höhere Grenzkosten aufweisen als die fossil-nuklearen Anlagen 28 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

29 Benchmark für Flexibilitätsoptionen Quelle: Sensfuss [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

30 Flexibilisierung von Biogas-BHKW ist relativ teuer und daher begründungsbedürftig! Quelle: Urban [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

31 Marktvolumen Systemdienstleistungsbereitstellung Quelle: Monitoringbericht BNetzA [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

32 Entwicklung Marktvolumen Regelenergie Quelle: TSB [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

33 1. Zwischenfazit Bioenergie-Anlagen als Flexibilitätsoptionen lassen sich auf absehbare Zeit weder über die Großhandelsmärkte noch über die Regelenergiemärkte vollständig finanzieren. Zudem sind sie i.d.r. nicht konkurrenzfähig gegenüber anderen Flexibilitätsoptionen. Sie benötigen daher einen zusätzlichen Refinanzierungsmechanismus; dieser ist begründungsbedürftig. 33 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

34 34 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck] Zur Direktvermarktung

35 Ziele der Direktvermarktung Marktpreis gibt idealerweise Signale für den Betrieb oder Nicht-Betrieb von Anlagen Anlagenbetreiber haben evtl. Interesse, ihre Anlagen zu vernetzen und koordiniert (gesteuert) Leistungen anzubieten Marktpreis gibt idealerweise Signal für Investition bzw. Nicht-Investition in Anlagen steigender Marktpreis kann irgendwann Vergütungen bzw. Prämien überflüssig machen (Anlage ist dann wettbewerbsfähig ) bei Wind und PV: Anlagenbetreiber haben Interesse, ihre Prognosen zu verbessern 35 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

36 Quelle: Eigene Darstellung; Daten: eeg-kwk.net ( ) Direktvermarktung von EEG-Anlagen in D Direktvermarktung 17 EEG 2009 / Grünstromprivileg 33b Num 2 EEG Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Marktprämie 33b Num 1 EEG 2012 sonstige Direktvermarktung 33b Num 3 EEG 2012 Anlagenleistung in GW [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

37 Direktvermarktung von EEG-Anlagen in D Quelle: Hölder [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

38 Überblick über das Prämiensystem Flexprämie Ct/kWh Flexprämie Management Zusatzerlöse Management Zusatzerlöse Zusatzerlöse Markt- Prämie Markt- Prämie EEG- Vergütung Referenz- Marktwert Referenz- Marktwert Referenz- Marktwert 38 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

39 Überblick über die Flexibilitätsprämie Prämie für zeitlich variablen Betrieb von Biogasanlagen ( 33i, Anlage 5 EEG 2012) Alt- und Neuanlagen in sonstiger Direktvermarktung oder gleitender Marktprämie (mit Vergütungsanspruch), Stromererzeugung beruht auf Biogaserzeugungsprozess, Evtl. Investition in Wärme-, Gasspeicher / höhere KW-Leistung Zeitraum von 10 Jahren (ab erstmaliger Inanspruchnahme), Berechnung jährlich ex post, Auszahlung abh. von jährlicher Vllst.zahl, Nachweis über Eignung durch Umweltgutachter Flexibilitätsprämie umgekehrt proportional zur Volllaststundenzahl (130 /kw) Vermeidung von Mitnahmeeffekten: Basis für Auslastung nicht 8760 h/a sondern Orientierung an üblicher Fahrweise Biomethan (5475 h/a), Biogas (7964 h/a) über Korrekturfaktor für Bemessungsleistung Vermeidung ungenutzter Leistung: Untergrenze 1752 Volllaststd. (PBem > 20% PInst) P Max. Förderung PZusatz = 0,5 x Pinst Pinst = A / Svoll Pzusatz = Pinst kfor * PBem fkor PBem = A / 8760h 2737,5 h/a 3981,8 h/a Svoll Biomethan Svoll Biogas 5475 h/a 7964 h/a 39 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

40 Überblick über die Flexibilitätsprämie Prämie /a Auf Erlösseite zu berücksichtigen: Bemessungsleistung Bessere Ausnutzung kurzfristiger Preisdifferenzen (Unsicherheit zukünftige Preisvolatilität) Ggf. Teilnahme Regelenergiemarkt Zusätzliche Erträge aus Direktvermarktung z.b. Marktprämie, Flexprämie (vs. entgangene Vergütung) Auf Kostenseite zu berücksichtigen: Zusätzliche Ausbaukosten der Anlage und evtl. höhere laufende Kosten Evtl. zusätzliche Kosten des Handels, Prognosekosten - Installierte Leistung (x MW) Verschleißkosten aufgrund höherer An- und Abfahrvorgänge Februar 2013: < 150 Anlagen haben Meldung vorgenommen* 40 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

41 Nachteile der Direktvermarktung für Biogasanlagen Vermarktung kostet zunächst einmal Geld, denen keine Erlöse gegenüber stehen Wind und PV drücken Börsenpreise immer stärker, d.h. die EE-Anlagen werden mit hoher Wahrscheinlichkeit nach dieser Definition nie wettbewerbsfähig Das Verhältnis von Marktpreis und Marktprämie verändert sich dahingehend, dass die Prämie im Vergleich zum Preis an Gewicht gewinnt; Ziel war genau die entgegengesetzte Entwicklung Ohne Einspeisevorrang würden Biogasanlagen fast immer aus der Merit Order hinausfallen Flexibilitätsprämie müsste deutlich erhöht werden, damit sie wirkt 41 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

42 2. Zwischenfazit Die Direktvermarktung steht und fällt mit der Höhe der zusätzlich gezahlten Prämien. Bei sinkenden Börsenpreisen müssen die Prämien kontinuierlich erhöht werden. 42 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

43 Konsequenzen für Luxemburg 43 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

44 Stromaufkommen in Luxemburg Quelle: Greenpeace [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

45 Quelle: Stromexport aus D: fossil-nuklear 45 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

46 3. Zwischenfazit Bioenergie-Anlagen in Luxemburg können noch eine ganze Weile fossil-nuklear erzeugten Importstrom ersetzen, ohne bedarfsgerecht zu erzeugen. Die Vorteile dieses Ersatzes: Klimaschutz und Risikominimierung, Verringerung von Importabhängigkeit, Stärkung der regionalen Wertschöpfung und Schaffung von Arbeitsplätzen 46 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

47 Zur Finanzierung Das Einspeisegesetz nach deutschem Vorbild hat sich im Hinblick auf einen dynamischen Zubau von Anlagen sehr bewährt, da es eine hohe Investitionssicherheit gewährleistet Eine Flexibilisierung luxemburgischer Biogasanlagen ist aktuell genauso wenig anzustreben wie eine Direktvermarktung Eine rein energie- und klimapolitisch begründete Festlegung der Höhe der Einspeisevergütungen wird möglicherweise nicht ausreichen, um die Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen zu gewährleisten. Weitere Begründungen in Verbindung mit zusätzlichen Zahlungsströmen erscheinen daher erforderlich. Um die Vergütungen in einem angemessenen Rahmen zu halten, sollten europäische Kosten-Benchmarks angelegt werden. 47 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

48 Ausblick Biogas ist ein CO2-neutraler Energieträger, der in einem dekarbonisierten Energiesystem ein wichtiges Element darstellt Je stärker das Energiesystem durch fluktuierende erneuerbare Energien geprägt wird, desto stärker müssen die regelbaren erneuerbaren Energien flexibilisiert werden In Luxemburg dienen Biogasanlagen auf absehbare Zeit der Verdrängung von fossilem und nuklearen Importstrom; die Vergütung dafür sollte angemessen sein 48 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]

49 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Institut für ZukunftsEnergieSysteme (IZES) Altenkesselerstr. 17, Gebäude A Saarbrücken Tel Fax Homepage 49 [Leprich, 26. Februar 2013, Ettelbruck]