Die Energiebranche ist derzeit gezeichnet von wechselnden ökonomischen und
rechtlichen Rahmenbedingungen sowie einer Verringerung der Auslastung
konventioneller Kraftwerke. In dieser Arbeit wird untersucht, ob das aktuelle
Strommarktdesign unter Berücksichtigung des zunehmenden Ausbaus erneuerbarer
Energien in der Lage ist, ein sicheres und nachhaltiges deutsches Kraftwerksportfolio zu
gewährleisten. Aus diesem Grund wird die Leistungsentwicklung des deutschen
Kraftwerksparks mit besonderer Berücksichtigung fossiler Technologien bis 2020 mithilfe
eines Modells prognostiziert, das Optionsbewertung und fixe Kosten von Anlagen
zusammenführt. Darauf aufbauend wird die Versorgungssicherheit Deutschlands auf Basis
einer Monte-Carlo-Simulation für die berechneten Szenarios ermittelt. Die Ergebnisse
zeigen, dass Neuinvestitionen in konventionelle Erzeugungskapazitäten sich nur in
Einzelfällen lohnen. Insgesamt sinken die konventionelle Kraftwerksleistung und – trotz
des massiven Ausbaus regenerativer Erzeugungstechnologien – das Niveau der
Versorgungssicherheit.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 1.1 Rahmenbedingungen
- 1.2 Ziel und Aufbau der Arbeit
- 2 Grundlagen des aktuellen Strommarktdesigns
- 2.1 Liberalisierung der Energiewirtschaft
- 2.2 Veränderte Wettbewerbsbedingungen
- 2.3 Marktdesign und Investitionen in Theorie und Praxis
- 2.3.1 Der energy-only Markt
- 2.3.2 Mögliche Gründe für Marktversagen
- 3 Modellierung der Leistungsentwicklung
- 3.1 Analyse und Modellbildung
- 3.1.1 Eingrenzung des Betrachtungsbereichs
- 3.1.2 Einflussgrößen auf die Wirtschaftlichkeit
- 3.2 Methodik und Verfahren
- 3.2.1 Bewertungsmethode
- 3.2.2 Mechanismus zur Leistungsentwicklung
- 3.2.3 Akteurverhalten
- 3.2.4 Clustering des Kraftwerksparks
- 4 Modellierung der Versorgungssicherheit
- 4.1 Grundlagen der Versorgungssicherheit
- 4.1.1 Begriffsklärung
- 4.1.2 Verantwortlichkeit für Versorgungssicherheit
- 4.2 Messung von Versorgungssicherheit
- 4.2.1 Kriterien zur Untersuchung der Versorgungssicherheit
- 4.2.2 Verfahrensarten zur Untersuchung der Versorgungssicherheit
- 4.3 Analyse und Modellbildung
- 4.3.1 Nachfrage
- 4.3.2 Konventionelle Kraftwerke
- 4.3.3 Windkraft
- 4.3.4 Photovoltaik
- 4.3.5 Wasserkraft, Biomasse, Geothermie
- 4.3.6 Systemdienstleistungen
- 4.3.7 Demand Side Management
- 4.3.8 Internationaler Stromhandel
- 4.4 Methodik und Implementierung
- 4.4.1 Zusätzliche Annahmen
- 4.4.2 Mathematische Darstellung der Modellierung
- 4.4.3 Technische Implementierung und Zufallsgeneratoren
- 5 Untersuchungen
- 5.1 Szenarios
- 5.2 Datenmodell
- 5.3 Ex-post Betrachtung – 2010 (Backtesting)
- 5.3.1 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
- 5.3.2 Versorgungssicherheit
- 5.3.3 Bewertung der Ergebnisse
- 5.4 Ex-ante Betrachtung - 2015 bis 2020
- 5.4.1 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
- 5.4.2 Versorgungssicherheit
- 5.4.3 Bewertung der Ergebnisse
- 5.5 Sensitivitätsuntersuchungen
- 5.5.1 Einfluss des Winddargebots
- 5.5.2 Einfluss der Stromnachfrage
- 5.5.3 Gesonderte Berücksichtigung von Systemdienstleistungen
- 5.5.4 Einfluss des Untersuchungszeitpunktes
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit untersucht die Auswirkungen des Ausbaus erneuerbarer Energien auf konventionelle Kraftwerksportfolios in Deutschland. Das Hauptziel ist die Prognose der Leistungsentwicklung des deutschen Kraftwerksparks bis 2020 und die Bewertung der Versorgungssicherheit unter Berücksichtigung des zunehmenden Anteils erneuerbarer Energien.
- Prognose der Leistungsentwicklung konventioneller Kraftwerke
- Bewertung der Wirtschaftlichkeit von Neuinvestitionen in konventionelle Kraftwerke
- Analyse der Versorgungssicherheit des deutschen Stromsystems
- Einfluss des Ausbaus erneuerbarer Energien auf die Versorgungssicherheit
- Modellierung des Strommarktdesigns und des Akteurverhaltens
Zusammenfassung der Kapitel
Kapitel 1 führt in die Thematik ein und beschreibt die Rahmenbedingungen. Kapitel 2 beleuchtet die Grundlagen des aktuellen Strommarktdesigns. Kapitel 3 beschreibt die Modellierung der Leistungsentwicklung, einschließlich der Methodik und der Verfahren. Kapitel 4 befasst sich mit der Modellierung der Versorgungssicherheit, inklusive der Analyse von Nachfrage, konventionellen Kraftwerken und erneuerbaren Energien. Kapitel 5 präsentiert die Untersuchungsergebnisse, unterteilt in Ex-post und Ex-ante Betrachtung sowie Sensitivitätsanalysen.
Schlüsselwörter
Erneuerbare Energien, konventionelle Kraftwerke, Strommarktdesign, Versorgungssicherheit, Modellbildung, Wirtschaftlichkeit, Monte-Carlo-Simulation, Deutschland, Prognose, Investitionen.
- Citar trabajo
- Dipl. Wirt.-Ing. David Willemsen (Autor), 2011, Auswirkungen des Ausbaus erneuerbarer Energien auf konventionelle Kraftwerksportfolios, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/181077
