Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft Ulrich Keymer
Stand der Biogaserzeugung in Nordrhein-Westfalen Anzahl 700 600 500 400 300 200 100 0 54 73 83 26 5 13 17 21 573 585 607 6xx 275 2xx 432 238 250 329 280 171 250 226 126 176 105 112 80 67 49 31 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 * ) 350 300 250 200 150 100 50 0 MW el Anzahl Gesamtleistung MW el * ) Prognose Quelle: Lohmann, L., Dahlhoff, A.;Biogas in Nordrhein-Westfalen; 2014; ergänzt Die Politik hat durch Handeln und Unterlassen das Ende von Biogas eingeleitet. Handeln: Abschaffung der Vergütung für NawaRo Unterlassen: Verzicht auf Regelungen für die Jahre 21+ Ergebnis: Biogas, die EE der Zukunft, ist Vergangenheit, sofern keine Revision innerhalb der nächsten 4 Jahre erkennbar wird. 24.03.2015 Ulrich Keymer IBA 5 2
Erwarteter Rückbau der BGA-Leistung ab 2020 Deutschland MW Inst. Rückbau Instal. Leistung 4.000-4000 3.500-3500 3.000-3000 2.500-2500 2.000-2000 1.500-1500 1.000-854 -1000 500 0-42 -38-74 -57-37 -199-467 -587-463 -233-278 -507-48 -33-4 -500 0 18.02.2015 Quellen: www.energymap.info (Datenstand Nov. 2014) Ulrich Keymer IBA 5 3
16. NRW-Biogastagung Haus Düsse, 26.03.2015 24.03.2015 Ulrich Keymer IBA 5 4
Bereitstellung von Regelleistung Rampendauer Mindestangebotsgröße Separate Angebote für Ausschreibungszeitpunkt Erbringungszeitraum Vergütung Anforderung an Vermarkter und Anlagen Aufrufe neg. Regelleistung Dauer der Aufrufe ca. Positive und negative MRL < 15 Minuten 5 MW Zeitscheiben pro Tag von 1) 0:00 bis 4:00 2) 4:01 bis 8:00 3) 8:01 bis 12:00 4) 12:01 bis 16:00 5) 16:01 bis 20:00 6) 20:01 bis 24:00 Werktäglich für den Folgetag (Sa., So. Feiertage am Werktag zuvor) Tag Leistungs-/Arbeitspreis MRL-Präqualifikation 24 bis (36) pro Jahr (Schätzung) 15 bis 120 (240) Minuten 21.10.2013 Ulrich Keymer IBA 5 5
Mittlerer Leistungspreis je 4 h Zeitscheibe [ /MW] 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Entwicklungen am Minutenreservemarkt Jahrespreise/MW neg. MRL 2007 35.261 2008 22.565 2009 68.551 2010 27.216 2011 36.842 2012 26.757 2013 50.084 2014 33.828 18.01.2015 Ulrich Keymer IBA 5 6
2,12 3,18 3,63 2,98 3,22 1,32 2,33 6,86 5,87 4,81 6,08 5,63 5,07 4,87 7,36 7,18 7,59 10,30 8,78 7,72 7,39 6,55 6,64 Ø Leistungspreise MRL [Ct/(kW el *d)] 8,83 9,54 13,74 12,37 11,99 11,50 9,91 14,90 14,62 18,35 19,17 20,60 22,99 23,02 34,98 Anbieten von Regelleistung 40 35 30 Ø Leistungspreise für negative Minutenreserveleistung (MRL) Preise nach angebotener Leistung gewichtet; Zahlungsrichtung: Nur NETZ_AN_ANBIETER Datenquelle: www.regelleistung.net 25 20 15 Ø 13,60 10 Ø 7,30 Ø 9,25 5 0 24.03.2015 Ulrich Keymer 7
Direktvermarktung nach dem MPM + negative MRL Angebot: 500 kw el MRL (Start-Stopp-Betrieb) 2014 Ø L-Preis Angebots- Erlös [Ct/(kW*d)] tage /Monat Januar 19,17 -- -- Februar 11,99 -- März 9,54 -- April 7,72 -- Mai 7,39 26 961 Juni 11,50 26 1.495 Juli 6,55 26 851 August 6,64 26 863 September 2,98 26 387 Oktober 3,22 26 419 November 1,32 -- Dezember 23,02 -- ~5.000 18.01.2015 Datenquelle: www.regelleistung.net Ulrich Keymer IBA 5 8
Ø Leistungspreise für negative MRL [Ct/(kW el *d)] 9,00 8,00 7,00 NEG_00_04 NEG_04_08 NEG_08_12 NEG_12_16 NEG_16_20 NEG_20_24 Preise nach angebotener Leistung in den Zeitscheiben gewichtet; Zahlungsrichtung: Nur NETZ_AN_ANBIETER Datenquelle: www.regelleistung.net 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 24.03.2015 Ulrich Keymer 9
Direktvermarktung nach dem MPM + negative MRL Angebot: 500 kw el MRL (Start-Stopp-Betrieb) Zwei Zeitscheiben á 4 h, ganzjährig 2014 Ø L-Preis [Ct/(kW*d)] Angebots- Erlös NEG_00_04 NEG_04_08 tage /Monat Januar 5,06 4,70 31 1.512 Februar 3,39 3,21 28 924 März 2,56 2,30 31 753 April 1,82 1,59 30 511 Mai 1,65 1,56 31 497 Juni 2,38 2,33 30 707 Juli 1,57 1,58 31 489 August 1,51 1,50 31 467 September 0,84 0,83 30 251 Oktober 0,91 0,89 31 279 November 0,42 0,41 30 125 Dezember 5,70 5,33 31 1.710 ~8.225 18.01.2015 Ulrich Keymer IBA 5 10
20,50 19,39 25,17 24,65 21,30 22,80 22,53 16,57 29,05 35,24 31,46 27,51 25,01 22,55 22,66 Ø Arbeitspreise MRL [Ct/(kWh el *d)] 25,10 23,61 26,20 35,13 29,21 30,68 35,76 45,14 48,66 43,58 55,54 51,13 73,34 72,85 75,16 89,15 91,69 99,89 96,98 108,00 123,30 129,84 146,45 160 140 Arbeitspreise für negative MRL Preise nach angebotener Leistung gewichtet; Zahlungsrichtung: Nur NETZ_AN_ANBIETER Datenquelle: www.regelleistung.net 120 100 80 Ø 85,70 60 40 20 0 Ø 26,23 Ø 29,84 24.03.2015 Ulrich Keymer 11
Regelleistung im Überblick Minutenreserve Sekundärregelleistung Primärregelleistung Mindestangebot 5 MW 5 MW ± 1 MW Pooling Regelzonenintern Regelzonenübergreifend für Mindestangebotsgröße Regelzonenintern Regelzonenübergreifend für Mindestangebotsgröße Regelzonenintern Ausschreibungszeitraum Täglich, Ausnahme: Wochenenden, Feiertage 1 Woche 1 Woche Lieferverpflichtung 4-Stunden-Blöcke HT Werktags (8:00 20:00) NT Werktags (20:00-8:00) Wochenenden, Feiertage 1 Woche Vergütung Leistungs- und Arbeitspreis Leistungs- und Arbeitspreis Leistungspreis Ausgeschriebene Leistung (April 2015) 2.039 MW (neg.) 2.726 MW (pos.) 1.973 MW (neg.) 2.026 MW (pos.) 670 MW Rampe >15 Minuten >5 Minuten >30 Sekunden 10.09.2013 Ulrich Keymer IBA 5 12
07.01. - 13.01.2013 28.01. - 03.02.2013 18.02. - 24.02.2013 11.03. - 17.03.2013 01.04. - 07.04.2013 22.04. - 28.04.2013 13.05. - 19.05.2013 03.06. - 09.06.2013 24.06. - 30.06.2013 15.07. - 21.07.2013 05.08. - 11.08.2013 26.08. - 01.09.2013 16.09. - 22.09.2013 07.10. - 13.10.2013 28.10. - 03.11.2013 18.11. - 24.11.2013 09.12. - 15.12.2013 30.12. - 05.01.2014 20.01. - 26.01.2014 10.02. - 16.02.2014 03.03. - 09.03.2014 24.03. - 30.03.2014 14.04. - 20.04.2014 05.05. - 11.05.2014 26.05. - 01.06.2014 16.06. - 22.06.2014 07.07. - 13.07.2014 28.07. - 03.08.2014 18.08. - 24.08.2014 08.09. - 14.09.2014 29.09. - 05.10.2014 20.10. - 26.10.2014 10.11. - 16.11.2014 01.12. - 07.12.2014 22.12. - 28.12.2014 12.01. - 18.01.2015 02.02. - 08.02.2015 23.02. - 01.03.2015 16.03. - 22.03.2015 PRL - Ø Leistungspreise [ /MW] 7.000 PRL 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0 24.03.2015 Datenquelle: www.regelleistung.net; eigene Berechnungen Ulrich Keymer IBA 5 13
Primärregelleistung PRL Anlage mit 500 kw el bietet 25 kw el als PRL an (Teillastbetrieb) 2014 WA Bereitschaft Ø L-Preis Erlöse n AT /(kw el *Monat) /Monat Jan 4 28 12,17 304 Feb 4 28 11,29 282 Mrz 5 35 13,53 338 Apr 4 28 14,09 352 Mai 4 28 16,74 419 Jun 5 35 21,28 532 Jul 4 28 14,89 372 Aug 4 28 13,43 336 Sep 5 35 15,42 386 Okt 4 28 12,81 320 Nov 4 28 14,36 359 Dez 5 35 24,25 606 ~ 4.600 19.01.2015 Datenquelle: www.regelleistung.net Ulrich Keymer 14
Kombinationsmöglichkeiten Erlöspotentiale mit Ø Leistungspreisen 2014 berechnet Anlage mit 500 kw el bietet ganzjährig an Neg. MRL (HT): 475 kw el 6.600 Neg. MRL (NT): 475 kw el 9.500 oder 16.100 /a Neg. SRL (HT): 250 kw el Neg. SRL (NT): 250 kw el 4.000 6.600 10.600 /a 20.01.2015 Ulrich Keymer IBA 5 15
Kombinationsmöglichkeiten Erlöspotentiale mit Ø Leistungspreisen 2014 berechnet Anlage mit 500 kw el bietet ganzjährig an Neg. MRL (HT): 475 kw el 6.600 Neg. MRL (NT): 475 kw el 9.500 oder 16.100 /a Neg. SRL (HT): 475 kw el Neg. SRL (NT): 475 kw el oder 7.600 12.500 20.100 /a abzüglich Anteil für den Stromvermarkter PRL: 25 kw el 4.600 Neg. SRL (HT): 200 kw el 3.200 13.100 /a Neg. SRL (NT): 200 kw el 5.300 Ulrich Keymer IBA 5 16 22.02.2015
16. NRW-Biogastagung Haus Düsse, 26.03.2015 24.03.2015 Ulrich Keymer IBA 5 17
Markterlöse [Ct/kWh] Monatsmittelwerte Auktionshandel EPEX Middle-Night (00-04) Early Morning (04-08) Late Morning (08-12) Early Afternoon (12-16) Rush Hour (16-20) Off-Peak (20-24) 24 h (00-24) 7 6 5 4 3 2 1 24.03.2015 Ulrich Keymer IBA 5 18
Flexprämie - Leistungsreduzierung Installierte Leistung kw el 800 800 Vollbenutzungsstunden Vbh 8.322 5.475 Nutzungsgrad % 39 39 Stromerzeugung/-einspeisung kwh el Bemessungsleistung kw 760 500 Substratbedarf t/a 16.104 10.595 Substratkosteneinsparung (45 /t FM ) Einsparung Instandhaltung (?) Kosten Flexibilisierung (A=20.000 ) Flexprämie Saldo Verringerung der Stromeinspeisung Wert des nicht eingespeisten Stroms Vergütung > 500 kw el BEM *) /a /a /a /a kwh el Ct/kWh el Ct/kWh el 6.657.600 12.667-3.000 32.500 290.091 2.277.600 12,74 12,25 4.380.000 /a t/a 247.925 5.509 x 45 /t *) BEM = Bemessungsleistung 18.01.2015 Ulrich Keymer, IBA 5 19
Flexprämie - Leistungserhöhung Leistungserhöhung - ein oder zwei BHKW? IST Installierte Leistung kw el 500 Stromerzeugung kwh/a 4.161.000 Vollbenutzungsstunden Vbh 8.322 Jahresstunden h 8.760 Auslastung % 95 Nutzungsdauer Vbh 80.000 Nutzungsgrad % 38 Methangehalt Biogas % 53 Gaserzeugung Nm³/h 237 Gasverbrauch Nm³/h 237 vorhandener Gasspeicher m³ 750 Managementprämie ab 2015 Ct/kWh el 0,20 Anteil Vermarkter Managementprämie % 40 Mehrerlöse EPEX aus Fahrpl. % 35 Vermarktung MRL % 30 Mindestlaufzeiten, Vorwärmung, Vorschmierung? Startverhalten, Kondensatbildung? Trafo, Leitungen, (Einspeisepunkt?) Elektronische Schnittstelle(n)? Erweiterung des Maschinenhauses? Gasleitungsquerschnitte ausreichend? MSR für Gasspeicher? Anpassung Gaskühlstrecke, Gasaufbereitung...? Anpassung Notkühler? Planung der Erweiterung und Sonstiges? Eigenstromnutzung? 4. BImSchV / Mittelspannungsrichtlinie? Umweltgutachten, Genehmigungen? Gasspeicher für 12 bis 16 Stunden? Wärmepufferspeicher? 18.01.2015 Ulrich Keymer, IBA 5 20
Bedarfsorientierte Stromerzeugung(1) Prämisse: Das vorhandene BHKW muss ersetzt werden IST Installierte Leistung kw el 500 Stromerzeugung kwh/a 4.161.000 Vollbenutzungsstunden Vbh 8.322 Jahresstunden h 8.760 Auslastung % 95 Nutzungsdauer Vbh 80.000 Nutzungsgrad % 38 Methangehalt Biogas % 53 Gaserzeugung Nm³/h 237 Gasverbrauch Nm³/h 237 vorhandener Gasspeicher m³ 750 Managementprämie ab 2015 Ct/kWh el 0,20 Anteil Vermarkter Managementprämie % 40 Mehrerlöse EPEX aus Fahrpl. % 35 Vermarktung MRL % 30 18.03.2015 ZIEL Fahrweise Uhrzeit Stunden Zeitfenster (1) von 8 Zeitfenster (1) bis 12 4 Zeitfenster (2) von 16 Zeitfenster (2) bis 24 8 Summe 12 Volllastbetrieb 12 h/d notw. Leistung bei 12 Vbh/d 950 kw el geplante Auslastung 100 % installierte Leistung 950 kw el Nutzungsgrad 40 % Notwendiges Gasspeichervolumen 2.517 m³ Zubau Gasspeicher 1.767 m³ Biogasbedarf verringert sich um Substratkosten-Einsparung 54.926 Nm³ CH 4 23.318 /a Ulrich Keymer, IBA 5 21
Bedarfsorientierte Stromerzeugung (1) Zusätzliche Anschaffungskosten Anschaffungskosten Motorvorwärmung -- -- 9.200 Anschaffungskosten nach ASUE_2014 -- 316.376 498.006 Zusätzliche Anschaffungskosten des BHKW -- 190.830 Verstärkung Netzanschluss für Zusatzleistung -- 59.476 Steuereinrichtung (Pauschale 4.000 /BHKW) -- -- ev. notw. Anpassung/Erweiterung Maschinenhaus -- 15.027 ev. notw. Erweiterung Gaszuleitung, MSR Gasspeicher -- 11.250 sonstige Anpassungen (Gaskühlstrecke, Notkühler,...) -- 36.066 Planungskosten,Genehmigungen und Gutachten -- 23.050 Gaslager-Erweiterung /m³ -- 93.128 Wärmespeicher -BAFA-Förderung saldiert /m³ -- -- Summe der zusätzlichen Anschaffungskosten -- 428.827 18.01.2015 Ulrich Keymer IBA 5 22
Bedarfsorientierte Stromerzeugung (1) Prämisse: Das vorhandene BHKW muss ersetzt werden Ziel Stromerzeugung kwh el /a 4.161.000 Leitungs- und Transformationsverluste kwh el /a -41.610 Vergütungsfähiger Strom kwh el /a 4.119.390 Zusätzliche Anschaffungskosten 428.827 Zusatzerlöse aus Flexprämie /a 55.575 Substratkosten-Einsparung /a 23.318 Zusätzliche Festkosten /a -53.894 Zusätzliche Betriebskosten /a -10.859 Saldo 14.140 Mögliche Mehrerlöse EPEX SPOT Auktionshandel *) /a 19.160 Vermarktung von negativer MRL *) /a 11.207 Abz. Vermarkteranteile /a -10.068 Saldo 20.299 Gesamtsaldo /a 34.438 Gesamtkapitalrendite 20,06% *) Marktdaten 2014 18.03.2015 Ulrich Keymer, IBA 5 23
Bedarfsorientierte Stromerzeugung (2) Prämisse: Das vorhandene BHKW muss ersetzt werden IST Installierte Leistung kw el 500 Stromerzeugung kwh/a 4.161.000 Vollbenutzungsstunden Vbh 8.322 Jahresstunden h 8.760 Auslastung % 95 Nutzungsdauer Vbh 80.000 Nutzungsgrad % 38 Methangehalt Biogas % 53 Gaserzeugung Nm³/h 237 Gasverbrauch Nm³/h 237 vorhandener Gasspeicher m³ 750 Managementprämie ab 2015 Ct/kWh el 0,20 Anteil Vermarkter Managementprämie % 40 Mehrerlöse EPEX aus Fahrpl. % 35 Vermarktung MRL % 30 18.03.2015 ZIEL Fahrweise Uhrzeit Stunden Zeitfenster (1) von 8 Zeitfenster (1) bis 12 4 Zeitfenster (2) von 16 Zeitfenster (2) bis 20 4 Summe 8 Volllastbetrieb 8 h/d notw. Leistung bei 8 Vbh/d 1.425 kw el geplante Auslastung 100 % installierte Leistung 1.425 kw el Nutzungsgrad 40 % Notwendiges Gasspeichervolumen 3.776 m³ Zubau Gasspeicher 3.026 m³ Biogasbedarf verringert sich um Substratkosten-Einsparung 54.926 Nm³ CH 4 23.318 /a Ulrich Keymer, IBA 5 24
Bedarfsorientierte Stromerzeugung (2) Prämisse: Das vorhandene BHKW muss ersetzt werden Ziel Stromerzeugung kwh el /a 4.161.000 Leitungs- und Transformationsverluste kwh el /a -41.610 Vergütungsfähiger Strom kwh el /a 4.119.390 Zusätzliche Anschaffungskosten 815.875 Zusatzerlöse aus Flexprämie /a 92.625 Substratkosten-Einsparung /a 23.318 Zusätzliche Festkosten /a -102.609 Zusätzliche Betriebskosten /a -12.183 Saldo 1.150 Mögliche Mehrerlöse EPEX SPOT Auktionshandel *) /a 25.428 Vermarktung von negativer MRL *) /a 11.843 Abz. Vermarkteranteile /a -12.453 Saldo 24.818 Gesamtsaldo /a 25.968 Gesamtkapitalrendite 10,37% *) Marktdaten 2014 18.03.2015 Ulrich Keymer, IBA 5 25
Bedarfsorientierte Stromerzeugung (3) Vorhandenes BHKW wird weiter genutzt IST Installierte Leistung kw el 500 Stromerzeugung kwh/a 4.161.000 Vollbenutzungsstunden Vbh 8.322 Jahresstunden H 8.760 Auslastung % 95 Nutzungsdauer Vbh 80.000 Nutzungsgrad % 38 Methangehalt Biogas % 53 Gaserzeugung Nm³/h 237 Gasverbrauch Nm³/h 237 vorhandener Gasspeicher m³ 750 Managementprämie ab 2015 Ct/kWh el 0,20 Anteil Vermarkter Managementprämie % 40 Mehrerlöse EPEX aus Fahrpl. % 35 Vermarktung MRL % 30 18.03.2015 ZIEL Fahrweise BHKW(1) BHKW(2) Uhrzeit Stunden Uhrzeit Stunden Zeitfenster (1) von 8 8 4 Zeitfenster (1) bis 12 12 4 Zeitfenster (2) von 12 16 8 Zeitfenster (2) bis 20 24 8 Summe 12 12 Vollastbetrieb 12 12 h/d notw. Leistung 475 475 kw el geplante Auslastung 95 96 % installierte Leistung 500 495 kw el Nutzungsgrad 38 39 % Notw. Gasspeichervolumen 2.633 m³ Zubau Gasspeicher 1.883 m³ Biogasbedarf sinkt um 14.084 Ulrich Keymer, IBA 5 Nm³ CH 4 Substratkosten-Einsp. 5.979 /a 26
Bedarfsorientierte Stromerzeugung (3) Vorhandenes BHKW wird weiter genutzt Ziel Stromerzeugung kwh el /a 4.161.000 Leitungs- und Transformationsverluste kwh el /a -41.610 Vergütungsfähiger Strom kwh el /a 4.119.390 Zusätzliche Anschaffungskosten 581.137 Zusatzerlöse aus Flexprämie /a 61.398 Substratkosten-Einsparung /a 5.979 Zusätzliche Festkosten /a -73.079 Zusätzliche Betriebskosten /a -24.247 Saldo -29.950 Mögliche Mehrerlöse EPEX SPOT Auktionshandel *) /a 17.902 Vermarktung von negativer MRL *) /a 12.120 Abz. Vermarkteranteile /a -9.902 Saldo 20.120 Gesamtsaldo /a -9.830 Gesamtkapitalrendite 0,62% *) Marktdaten 2014 18.03.2015 Ulrich Keymer, IBA 5 27
Bedarfsorientierte Stromerzeugung (4) Vorweggenommene Ersatzbeschaffung Vorhandenes BHKW bleibt betriebsbereit stehen IST Installierte Leistung kw el 500 Stromerzeugung kwh/a 4.161.000 Vollbenutzungsstunden Vbh 8.322 Jahresstunden h 8.760 Auslastung % 95 Nutzungsdauer Vbh 80.000 Nutzungsgrad % 38 Methangehalt Biogas % 53 Gaserzeugung Nm³/h 237 Gasverbrauch Nm³/h 237 vorhandener Gasspeicher m³ 750 Managementprämie ab 2015 Ct/kWh el 0,20 Anteil Vermarkter Managementprämie % 40 Mehrerlöse EPEX aus Fahrpl. % 35 Vermarktung MRL % 30 ZIEL Fahrweise BHKW(1) BHKW(2) Uhrzeit Stunden Uhrzeit Stunden Zeitfenster (1) von -- 8 0 Zeitfenster (1) bis -- 12 4 Zeitfenster (2) von -- 16 0 Zeitfenster (2) bis -- 24 8 Summe 0 12 Vollastbetrieb 0 12 h/d notw. Leistung 0 950 kw el geplante Auslastung 0 99 % installierte Leistung 500 960 kw el Nutzungsgrad 38 40 % Notw. Gasspeichervolumen 2.517 m³ Zubau Gasspeicher 1.767 m³ Biogasbedarf sinkt um 54.926 Nm³ CH 4 Substratkosten-Einsp. 23.318 /a 18.03.2015 Ulrich Keymer, IBA 5 28
Bedarfsorientierte Stromerzeugung (4) Vorweggenommene Ersatzbeschaffung Vorhandenes BHKW bleibt betriebsbereit stehen Ziel Stromerzeugung kwh el /a 4.161.000 Leitungs- und Transformationsverluste kwh el /a -41.610 Vergütungsfähiger Strom kwh el /a 4.119.390 Zusätzliche Anschaffungskosten 538.065 Zusatzerlöse aus Flexprämie /a 94.874 Substratkosten-Einsparung /a 23.318 Zusätzliche Festkosten /a -67.602 Zusätzliche Betriebskosten /a -12.634 Saldo 37.956 Mögliche Mehrerlöse EPEX SPOT Auktionshandel *) /a 19.160 Vermarktung von negativer MRL *) /a 11.207 Abz. Vermarkteranteile /a -10.068 Saldo 20.299 Gesamtsaldo /a 58.254 Gesamtkapitalrendite 25,65% *) Marktdaten 2014 18.03.2015 Ulrich Keymer, IBA 5 29
Weitere Informationen Ende Keymer-AG Institut für 5c-BG_08-30 Betriebswirtschaft