Problemstellung und Zielsetzung
Das Erzeugungsportfolio für Strom wird sich mittel- bis langfristig in Deutschland stark verändern. Zum einen ist es das Ziel der deutschen Energiepolitik, den Anteil der er-neuerbaren Energien an der Stromversorgung kontinuierlich zu steigern.1 Zum anderen wird ein großer Anteil der derzeit installierten fossil befeuerten Kraftwerke in den nächsten zehn Jahren vom Netz gehen. Dies liegt sowohl am Ausstieg aus der Kern-energie bis zum Jahr 2022 als auch an der Lebensdauer der Grund- und Mittellastkraftwerke, die bereits zu Zeiten vor der Liberalisierung des Strommarktes 1998 errichtet wurden.2
Vor diesem Hintergrund kommt aktuell immer wieder die Frage auf, ob zukünftig ausreichend konventionelle Kraftwerksleistung zur Verfügung steht, um die volatile Einspeisung aus erneuerbare-Energien-Anlagen auszugleichen und somit die Versorgungssicherheit in Deutschland aufrecht erhalten zu können. Häufig wird angezweifelt, dass aufgrund des bestehenden Strommarktdesigns genügend Investitionsanreize für den Bau von fossilen flexiblen Kraftwerken zur Verfügung stehen.3
Aus diesem Grund wird vermehrt diskutiert, ob zusätzlich zu der verkauften Menge an Strom die Bereitstellung von Kraftwerkskapazitäten vergütet werden sollte.4 Diese Idee könnte mit Hilfe eines Kapazitätsmarktes umgesetzt werden. Ein solcher ist bereits in einigen Ländern weltweit etabliert. Im Rahmen dieser Arbeit wird das Modell der Kapazitätsmärkte mit seinen verschiedenen Ausgestaltungsformen vorgestellt und analysiert, um anschließend eine Bewertung für die Einführung eines solchen Marktmodells in Deutschland vorzunehmen.
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1 Vgl. (Bundesregierung, o.J.b, o.S.).
2 Vgl. (AtG, 2011, § 7 Abs. 1).
3 Vgl. z.B. (Ehlers, 2011), (Schiffer, 2010, S. 417).
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Problemstellung und Zielsetzung
1.2 Vorgehensweise
2 Theoretische Begründung des Versagens der Energy-only-Märkte
2.1 Definition reiner Energy-only-Markt
2.2 Unvollkommene Marktbedingungen im realen Energy-only-Markt
2.2.1 Überblick
2.2.2 Das Missing-Money-Problem am Spotmarkt
2.2.3 Mangelnde Elastizität der Nachfrage und ihre Folgen
2.2.4 Mangelnde Bereitschaft zu Zahlungen für die Versorgungssicherheit
2.2.5 Weitere Faktoren, die Investitionen in Kraftwerke verhindern
2.3 Zwischenfazit
3 Ausgestaltung von Kapazitätsmärkten
3.1 Definition Kapazitätsmarkt
3.2 Generelle Ausgestaltungsdimensionen eines Kapazitätsmarktes
3.2.1 Umfang des Marktes
3.2.2 Gestaltung des Marktes
3.3 Ausgestaltungsvarianten von Kapazitätsmärkten im internationalen Umfeld
3.3.1 Überblick
3.3.2 Administrativ-bestimmte Kapazitätszahlungen
3.3.2.1 Allgemeines
3.3.2.2 Beispiel Spanien
3.3.3 Kapazitätsbörse
3.3.3.1 Überblick
3.3.3.2 Beispiel PJM
3.3.4 Kapazitätsoptionen
3.3.4.1 Überblick
3.3.4.2 Beispiel Kolumbien
3.3.5 Vergleich der einzelnen Modelle
3.4 Zwischenfazit
4 Ausgestaltung und Bewertung eines Kapazitätsmodells für den deutschen Elektrizitätssektor
4.1 Vorstellung des deutschen Elektrizitätssektors
4.1.1 Überblick
4.1.2 Die Wertschöpfungskette im liberalisierten deutschen Elektrizitätssektor
4.1.3 Energiekonzept und Energiewende als Leitlinien für die zukünftige Entwicklung des Elektrizitätssektors
4.2 Ausgestaltung eines deutschen Kapazitätsmodells
4.2.1 Bedarf für die Einführung
4.2.2 Vorschlag für ein Kapazitätsmodell
4.3 Bewertung eines deutschen Kapazitätsmodells
4.4 Perspektive für Deutschland
4.5 Zwischenfazit
5 Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die Bachelor-Thesis bewertet die Einführung eines Kapazitätsmarktes im deutschen Elektrizitätssektor als Lösungsansatz für das sogenannte Missing-Money-Problem, welches in liberalisierten Energy-only-Märkten zu unzureichenden Investitionsanreizen für Erzeugungskapazitäten führen kann. Dabei wird analysiert, inwiefern internationale Erfahrungen auf das deutsche Strommarktdesign übertragbar sind.
- Analyse der theoretischen Schwachstellen des Energy-only-Marktes (Marktversagen).
- Untersuchung internationaler Kapazitätsmarktmodelle (Spanien, PJM, Kolumbien).
- Darstellung der spezifischen Herausforderungen der deutschen Energiewende.
- Entwurf und Bewertung eines Kapazitätsmodells für Deutschland.
- Diskussion von Chancen, Risiken und regulatorischen Auswirkungen.
Auszug aus dem Buch
2.2.2 Das Missing-Money-Problem am Spotmarkt
Der Grund, warum im Energy-only-Strommarkt keine Investitionsanreize bestehen und weniger Kraftwerkskapazitäten verfügbar sind, als es sozial optimal der Fall wäre, ergibt sich im Wesentlichen aus zwei Nachfragemängeln und wird von Cramton und Stoft als Missing-Money-Problem bezeichnet. Dieses wird wie folgt definiert: „[...]when generation capacity is adequate, electricity prices are too low to pay for adequate capacity“.
Investitionsentscheidungen werden auf Basis des Net Present Values eines Projekts beschlossen, für dessen Berechnung die zukünftigen Erträge von zentraler Bedeutung sind. Im Falle von Kraftwerksinvestitionen stellen die zukünftigen Strompreise sowie die Erträge aus Nebenleistungen, besonders das Angebot von Regelenergie zur Gewährleistung der Erhaltung der notwendigen Frequenz im Stromnetz, diese Erträge dar. Sie sind allerdings nicht hoch genug, um alle Kosten eines Kraftwerks zu decken, bzw. zu volatil und hierdurch risikoreich, um Anreize in Investitionen zu liefern. Deswegen sind auf dem Energy-only-Markt langfristig zu wenige Kraftwerkskapazitäten verfügbar. Hierdurch kann nicht die optimale Versorgungssicherheit gewährleistet werden.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Vorstellung der Problemstellung, der Zielsetzung sowie der methodischen Vorgehensweise im Rahmen der Bachelor-Thesis.
2 Theoretische Begründung des Versagens der Energy-only-Märkte: Analyse der theoretischen Grundlagen und der strukturellen Mängel von reinen Energy-only-Strommärkten.
3 Ausgestaltung von Kapazitätsmärkten: Definition und Untersuchung verschiedener Kapazitätsmarkt-Modelle anhand internationaler Praxisbeispiele.
4 Ausgestaltung und Bewertung eines Kapazitätsmodells für den deutschen Elektrizitätssektor: Übertragung der internationalen Erkenntnisse auf den deutschen Markt und Entwurf eines modellspezifischen Vorschlags.
5 Zusammenfassung und Ausblick: Resümee der Arbeit und Ausblick auf die zukünftige Entwicklung der deutschen Strommarktgestaltung.
Schlüsselwörter
Kapazitätsmarkt, Energy-only-Markt, Missing-Money-Problem, Strommarkt, Energiewende, Versorgungssicherheit, Erzeugungskapazität, Kraftwerksinvestitionen, Merit-Order, Kapazitätsoptionen, Kapazitätsbörse, Regelleistung, Spotmarkt, Strompreis, Marktdesign.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht die Problematik von Investitionsanreizen in liberalisierten Strommärkten (Energy-only-Märkte) und bewertet die Einführung von Kapazitätsmärkten als potenzielles Instrument zur Sicherung der Stromversorgung.
Was sind die zentralen Themenfelder der Analyse?
Zu den zentralen Themen gehören das Marktversagen im Energy-only-Modell, das Missing-Money-Problem, der Vergleich internationaler Kapazitätsmarktmodelle und die spezifische Situation der deutschen Energiewende.
Welches primäre Ziel verfolgt die Autorin?
Das Hauptziel ist die Bewertung, ob ein Kapazitätsmodell eine sinnvolle Lösung für die zukünftige Versorgungssicherheit in Deutschland darstellt, unter Berücksichtigung politischer Ziele wie der Energiewende.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer theoretischen Literaturanalyse der Marktmodelle, ergänzt durch eine qualitative Bewertung internationaler Best-Practice-Beispiele und deren Übertragung auf den deutschen Kontext.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische Begründung des Marktversagens, eine detaillierte Darstellung internationaler Kapazitätsmodelle (Spanien, PJM, Kolumbien) und eine anschließende Übertragung dieser Modelle auf den deutschen Strommarkt.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Kapazitätsmarkt, Versorgungssicherheit, Missing-Money-Problem, Energiewende, Kraftwerkskapazitäten, Kapazitätsoptionen und Preisbildung am Spotmarkt.
Warum ist das "Missing-Money-Problem" für Investoren problematisch?
Es führt dazu, dass Strompreise im Energy-only-Modell oft zu niedrig bleiben, um die Vollkosten der Kraftwerke langfristig zu decken, was Investitionen in neue Erzeugungskapazitäten unattraktiv macht.
Welche Rolle spielt die Energiewende für die Fragestellung?
Der Atomausstieg und der Ausbau erneuerbarer Energien verändern das Erzeugungsportfolio fundamental, was neue Anforderungen an die Versorgungssicherheit stellt und die Diskussion über Kapazitätsmärkte in Deutschland erst befeuert hat.
Was ist das Ergebnis der Bewertung für Deutschland?
Die Arbeit kommt zu dem Schluss, dass von einer überhasteten Einführung abzusehen ist und zunächst grundlegende Marktursachen (wie mangelnde Nachfrageelastizität) behoben werden sollten, bevor ein komplexes Kapazitätsmodell implementiert wird.
- Quote paper
- Sonja Schwarze (Author), 2012, Bewertung der Einführung eines Kapazitätsmarktes im deutschen Elektrizitätssektor, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/200054
