Neue Entwicklungen auf den

Neue Entwicklungen auf den Energiemärkten Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung Von Mathias Mier 30.09.2011 Lehrstuhl für Energiesysteme (rof. Erdmann) Fakultät III rozesswissenschaften Institut für Energietechnik Betreuer: A. Grübel

Gliederung 1. Die Idee hinter der Flexibilitätsprämie 2. Schematische Auslegung von Anlagen zur Nutzung der Flexibilitätsprämie ä i 3. Berechnung der Flexibilitätsprämie 4. Wirtschaftlichkeitsvergleich 5. Fazit & Diskussion Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 2

Die Flexibilitätsprämie Voraussetzungen und besondere Bestimmungen Besondere Bestimmungen o 10 Jahre Laufzeit o Kalenderjährliche Bestimmung Voraussetzungen o Biogas bzw. Biomethan o Inanspruchnahme der Marktprämie o Umweltgutachten (Eignung für bedarfsgerechte Stromerzeugung) Ziel o Investitionen in größere Gasspeicher & Generatoren o Verschiebung der Stromerzeugung um 12 Stunden Quelle: EEG 2012; Thau, Nebel (2011); Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011). Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 4

Anreiz zu flexibler und gesteuerter Stromerzeugung durch Einführung einer Kapazitätskomponente Erlös aus Direktvermarktung Marktprämie Flexibilitätsprämie Einspeisevergütung Baseload 0-24 Uhr eakload 8-20 Uhr (werktags) t t Quelle: Eigene Darstellung; Thau, Nebel (2011); Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011). Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 5

Schematische Auslegung einer Biogasanlage Bemessungsleistung: 457 kw Vollbenutzungsstunden: 4000 h/a Wärmenutzung: 40 % Installierte Leistung: 1000 kw Abgas t t Biogasspeicher BHKW Biogas- produktion Biogas BHKW Elektrische Energie Bemessungsleistung: 457 kw Vollbenutzungsstunden: 8000 h/a Wärmenutzung: 40 % Installierte Leistung: 500 kw Thermische Energie Wärme- speicher Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011). Die v Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 7

Schematische Auslegung einer Biomethananlage Bemessungsleistung: 314 kw Vollbenutzungsstunden: 2750 h/a Wärmenutzung: 100 % Installierte Leistung: 1000 kw Abgas t t Biomethaneinspeisung Erdgas snetz BHKW BHKW Elektrische Energie Biomethanentnahme Bemessungsleistung: 314 kw Vollbenutzungsstunden: 5500 h/a Wärmenutzung: 100 % Installierte Leistung: 500 kw Thermische Energie Wärme- speicher Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011). Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 8

Berechnung der Flexibilitätsprämie (1) Bem inst VBH 8760 h a (2) Zusatz inst (2.1) Biomethan : ( f (2.2) 2) Biogas : f Kor 11 1, 1 f Kor Kor Bem 1,6 ) (3) F Zusatz Bem KK 100 8760h a (3.1) Biomethan : KK (3.2) Biogas : KK 130 130 120* 140* kw * Nur nach Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011) Quelle: EEG 2012; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011). Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 10 kw

Berechnung der Flexibilitätsprämie für eine Biogasund eine Biomethananlage Bemessungsleistung: 457 kw Vollbenutzungsstunden: 4000 h/a Wärmenutzung: 40 % Installierte Leistung: 1000 kw Bemessungsleistung: 314 kw Vollbenutzungsstunden: 2750 h/a Wärmenutzung: 100 % Installierte Leistung: 1000 kw 1000 kw 4000 h a ( 1) Bem 457 kw 8760h a 1000 kw 2750 h a ( 1) Bem 314 kw 8760h a ( 2) 1000 kw (1,1 457 kw ) 498 kw Zusatz (2) 1000 kw (1,6 314 kw ) 498 kw Zusatz 498 kw 130 100 ( 3) F kw a 1, 62 457 kw 8760h a Ct kwh 498 kw 130 100 (3) F kw a 2, 35 314 kw 8760h a Ct kwh Für beide Anlagen insgesamt 64.703 Euro pro Jahr Quelle: Eigene Berechnungen; EEG 2012; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011). Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 11

Kriterien zur Berechnung der Flexibilitätsprämie Kriterium1: Wenn Bem 0,2, dann 0 inst Zusatz Kriterium 2*: Wenn Zusatz 0,2, dann 0 inst Zusatz Kriterium 3: Wenn 0,5, dann 0, 5 Zusatz inst Zusatz inst * Nur nach Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011) Quelle: EEG 2012; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011). Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 12

Flexibilitätsprämie für Biogas- und Biomethananlagen in Euro pro Jahr (1000 kw installierte Leistung) Biogas nach EEG 2012 Biomethan nach EEG 2012 Biogas nach * Biomethan nach * 80.000 Kriterium 1: Kriterium 3: 70.000 Bem < 0,2 inst Zusatz > 0,5 inst 60.000 50.000 Kriterium 2*: EUR/a 40.000 Zusatz < 0,2 inst 30.000 20.000 10.000 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1.000 Bemessungsleistung [kw] * Nach Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011) Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen; EEG 2012; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011). Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 13

Flexibilitätsprämie für Biogas- und Biomethananlagen in Cent pro kwh (1000 kw installierte Leistung) Biogas nach EEG 2012 Biomethan nach EEG 2012 Biogas nach * Biomethan nach * 5,0 4,0 Kriterium 1: 4,5 Bem < 0,2 inst Kriterium 3: Zusatz > 0,5 inst 3,5 3,0 Kriterium 2*: Ct/kW Wh 2,5 Zusatz < 0,2 inst 2,0 1,5 1,0 05 0,5 0,0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1.000 Bemessungsleistung g [kw] * Nach Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011) Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen; EEG 2012; Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011). Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 14

Wirtschaftlichkeitsvergleich Vergütung von Biogasanlagen (EEG 2009 & EEG 2012) Bemessungsleistung: Vollbenutzungsstunden: Installierte Leistung: Thermochemische Vergasung Einsatzstoffgüterklasse I 457 kw 8000 h/a 500 kw Bemessungsleistung: Vollbenutzungsstunden: Installierte Leistung: Thermochemische Vergasung Einsatzstoffgüterklasse I 457 kw 4000 h/a 1000 kw EEG 2009: IBN = 2011 Grundvergütung Technologie-Bonus NAWARO-Bonus KWK-Bonus Gesamt Degression 9,81 Ct/kWh 2,00 Ct/kWh 6,00 Ct/kWh 3,00 Ct/kWh 20,81 Ct/kWh 19,78 Ct/kWh EEG 2009: IBN = 2011 Grundvergütung Technologie-Bonus NAWARO-Bonus KWK-Bonus Gesamt Degression 8,25 Ct/kWh 2,00 Ct/kWh 6,00 Ct/kWh 3,00 Ct/kWh 19,25 Ct/kWh 18,87 Ct/kWh EEG 2012: IBN = 2012 Grundvergütung 12,30 Ct/kWh EEG 2012: IBN = 2012 Grundvergütung 12,30 Ct/kWh Erhöhung 6,00 Ct/kWh Erhöhung 6,00 Ct/kWh Gesamt 18,30 Ct/kWh Gesamt 18,30 Ct/kWh Keine Degression Keine Degression Quelle: EEG 2009; EEG 2012. Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 16

Wirtschaftlichkeitsvergleich Vergütung von Biomethananlagen (EEG 2009 & EEG 2012) Bemessungsleistung: 314 kw Vollbenutzungsstunden: 5500 h/a Installierte Leistung: 500 kw Aufbereitetes Erdgas bis 700 Nm³/h Einsatzstoffgüterklasse I Bemessungsleistung: 314 kw Vollbenutzungsstunden: 2750 h/a Installierte Leistung: 1000 kw Aufbereitetes Erdgas bis 700 Nm³/h Einsatzstoffgüterklasse I EEG 2009: IBN = 2011 Grundvergütung 9,81 Ct/kWh Technologie-Bonus 1,00 Ct/kWh NAWARO-Bonus 6,00 Ct/kWh KWK-Bonus 3,00 Ct/kWh Gesamt 19,81 Ct/kWh Degression 18,80 Ct/kWh EEG 2009: IBN = 2011 Grundvergütung 8,25 Ct/kWh Technologie-Bonus 1,00 Ct/kWh NAWARO-Bonus 6,00 Ct/kWh KWK-Bonus 3,00 Ct/kWh Gesamt 18,25 Ct/kWh Degression 17,87 Ct/kWh EEG 2012: IBN = 2012 Grundvergütung 12,30 Ct/kWh EEG 2012: IBN = 2012 Grundvergütung 12,30 Ct/kWh Erhöhung 6,00 Ct/kWh Erhöhung 6,00 Ct/kWh Gasaufbereitungsbonus 3,00 Ct/kWh Gasaufbereitungsbonus 3,00 Ct/kWh Gesamt 21,30 Ct/kWh Gesamt 21,30 Ct/kWh Keine Degression Keine Degression Quelle: EEG 2009; EEG 2012. Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 17

Wirtschaftlichkeitsvergleich Kosten- und Erlösabschätzung Investitionskosten: = 515.000 EUR [41.325 EUR/a (5%, 20a)] BHKW Zusätzlich 500 kw ~ 400.000 EUR Gasspeicher 2500 Nm³ ~ 75.000 EUR Wärmespeicher ~ 10.000 EUR Höhere Netzanschlussleistung ~ 5.000 EUR Steuerung 3 % BHKW Invest ~ 12.000 EUR Genehmigung 500 kw Bemessungsleistung ~ 8.000 EUR Aufstellraum 1000 kw installierte Leistung ~ 15.000 EUR Laufende Mehrkosten: = 14.950 EUR/a Betriebsführung 1 h/tag mit 30 EUR/h ~ 10.950 EUR/a Wartung & Reparatur 1 % BHKW Invest ~ 4.000 EUR/a Handel ~ 0 EUR/a (Annahme 1) bzw. 100.000 EUR/a (Annahme 2) Einnahmen: Marktprämie Strompreis (Baseload) eak-offpeak-spread Flexibilitätsprämie ~ je nach Einspeisevergütung ~ 48,57 EUR/MWh ~ 19,43 EUR/MWh max. 4 Ct/kWh Quelle: Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011). Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 18

Wirtschaftlichkeitsvergleich Einspeisevergütung & Direktvermarktung 27,00 Einspeisevergütung Baseload Marktprämie eak-offpeak-spread Flexibiliätsprämie 24,00 21,00 18,00 Ct/kWh 15,00 12,00 9,00 600 6,00 3,00 0,00 keine DV F keine F keine DV F keine F keine DV F keine DV keine F keine DV F keine DV keine F 1000 kw 500 kw 1000 kw 500 kw 1000 kw 1000 kw 500 kw 500 kw 1000 kw 1000 kw 500 kw 500 kw Biogas Biomethan Biogas Biomethan EEG2012: IBN = 2012 EEG2009: IBN = 2011 Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen. Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 19

Wirtschaftlichkeitsvergleich (Annahme 1) Absolute Gewinne der Anlagen gegenüber Einspeisung 1.000.000 Einspeiseerlös Vermarktungerlös Mehrkosten Gewinn aus Flexibilitätsprämie 900.000 800.000 700.000 600.000 EUR/a 500.000 400.000000 300.000 200.000 100.000 0-100.000 4000 VBH/a 8000 VBH/a 2750 VBH/a 5500 VBH/a 4000 VBH/a 8000 VBH/a 2750 VBH/a 5500 VBH/a 1000 kw 500 kw 1000 kw 500 kw 1000 kw 500 kw 1000 kw 500 kw Biogas Biomethan Biogas Biomethan EEG2012: IBN = 2012 EEG2009: IBN = 2011 Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen. Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 20

Wirtschaftlichkeitsvergleich (Annahme 2) Absolute Gewinne der Anlagen gegenüber Einspeisung 1.000.000 Einspeiseerlös Vermarktungerlös Mehrkosten Gewinn aus Flexibilitätsprämie 900.000 800.000 700.000 600.000 EUR/a 500.000 400.000000 300.000 200.000 100.000 0-100.000 4000 VBH/a 8000 VBH/a 2750 VBH/a 5500 VBH/a 4000 VBH/a 8000 VBH/a 2750 VBH/a 5500 VBH/a 1000 kw 500 kw 1000 kw 500 kw 1000 kw 500 kw 1000 kw 500 kw Biogas Biomethan Biogas Biomethan EEG2012: IBN = 2012 EEG2009: IBN = 2011 Quelle: Eigene Darstellung; Eigene Berechnungen. Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 21

Fazit & Diskussion Schlussfolgerungen aus den erarbeiteten Ergebnissen Mehrerlös durch eak-offpeak-spread & Flexibilitätsprämie o Quantifizierung des Mehrerlös o Gegenläufige Bewegungen Mehrerlös muss Mehrkosten decken o Wirtschaftlichkeit stark von getroffenen Annahmen abhängig o Synergieeffekte bei großen Betreibern Einzelanlagenbetreiber benötigt Know-how o Stromhandel o Erweiterung der Anlage o Speichermanagement Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 23

Fazit & Diskussion Vermutungen aus den erarbeiteten Ergebnissen Bestehende Anlagen werden o nicht umgerüstet, wenn wirtschaftlich o vielleicht umgerüstet, wenn nicht unwirtschaftlich Kleine Betreiber werden o ihre Anlagen nicht umrüsten o keine Neuanlagen auf Basis der Flexibilitätsprämie planen (Ausnahme: Ab 2014 für > 750 kw) Große Betreiber werden o die Flexibilitätsprämie eventuell nutzen, um durch Synergieeffekte beim Handling der Anlagen Kosten zu sparen o die Flexibilitätsprämie eventuell nutzen, um zusätzlich intern mehr Reaktionsfähigkeit zu besitzen Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 24

Fazit & Diskussion Werden die Ziele in Hinblick auf die F erfüllt? Charakteristik von Biogasanlagenbetreibern o Viele kleinere und unabhängige Betreiber o Wenige große Versorgungsunternehmen Haben die Kleinen genug Anreiz erhalten? Kein Anreiz für kleine Anlagenbetreiber Steigen nun vermehrt große Erzeuger in den Biogasmarkt ein? Die großen Erzeuger steigen in den Markt ein und dominieren Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 25

Fazit & Diskussion Werden die Ziele in Hinblick auf die DV erfüllt? Ziele o Mehr Direktvermarktung von EE o Heranführung der EE an den Wettbewerb o Verringerung der EEG-Umlage, indem mehr Strom aus EE gehandelt wird wird mittelfristig nicht erreicht o Verringerung von Zeiten negativer reise, indem EE- Anlagen bedarfsgerecht einspeisen Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 26

Literatur Thau, Nebel (2011): Thau, L.; Nebel, J. A.: Direktvermarktung von Strom aus Erneuerbaren Energien im EEG nach der Energiewende, erschienen in Görg Service Line Wirtschaftsverwaltungsrecht, Berlin, 10. Juni 2011, Internet: http://www.goerg.de/legal- Updates.18.0.html?&no_cache=1&tx_kbgoerg_pi11[showUid]=165&cHash=1897f06071db56b78769a713636fdf7d&HSE SSID=bbca998a4746b49cf24199b00fb61235, letzter Zugriff: 26.09.2011 11:08 Uhr. Rohrig, Hochloff, Holzhammer, Schlögl (2011): Rohrig, K.; Hochloff,.; Holzhammer U; Schlögl, F.: Flexible Stromproduktion aus Biogas und Biomethan, Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES, 29. April 2011. EEG 2012: Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (Erneuerbare-Energien-Gesetz EEG), Konsolidierte (unverbindliche) Fassung des Gesetzestextes in der ab 1. Januar 2012 geltenden Fassung. EEG 2009: Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (Erneuerbare-Energien-Gesetz EEG) vom 25. Oktober 2008 (BGBl. I S. 2074), das durch Artikel 1 des Gesetzes vom 28. Juli 2011 (BGBl. I S. 1634) geändert worden ist. Die Flexibilitätsprämie als Instrument der Direktvermarktung 27