Aktuell stellen sich für den Strommarkt Herausforderungen, die in den nächsten Jahren für einen Wandel bei der Erzeugung und Bereitstellung von Energie sorgen werden. Durch die klimapolitischen Ziele, den Anteil erneuerbarer Energien zu
erhöhen und die Emissionen bei der Erzeugung zu senken, stehen Kraftwerksbetreiber vor der Aufgabe die hierdurch erhöhte volatile Einspeisung auszugleichen und zugleich unter erschwerten Marktbedingungen, hervorgerufen durch fallende Strompreise, weiterhin wirtschaftlich zu arbeiten. Durch die Atomkatastrophe in Fukushima beschloss die Bundesregierung 2011 den Ausstieg aus der Atomenergie bis zum Jahr 2022. In Verbindung mit fehlenden langfristigen Investitionsanreizen für Kraftwerksbetreiber, bedingt durch sinkende Rentabilität in einem sich wandelnden Markt, wird vor diesen Hintergründen diskutiert Kapazitätsmechanismen für die Bereitstellung von Energie zu etablieren. Diese sollen einer möglichen Unterversorgung in der Zukunft vorbeugen und zugleich neue Investitionsanreize für Erzeuger setzen. Die Ansätze basieren dabei meist auf einer Vergütung von Kapazitätsbereitstellung mit der Kraftwerksbetreiber ihre Fixkosten senken, und mögliche Risiken mindern, können. Da bei den Kapazitätsmechanismen deutlichen Unterschiede in der Ausgestaltung vorkommen, werden diese untersucht und verglichen. Dem selektiven Ansatz des fokussierten Kapazitätsmarktes wird dabei eine besondere Stellung verliehen, und dieser wird im Verlauf dieser Arbeit genauer untersucht. Dabei sollen geklärt werden, ob dieser einen möglichen Lösungsansatz für die Problemstellung bietet, und welche Auswirkungen sich für die Betreiber gasbefeuerter Turbinenkraftwerke im Einzelnen ergeben.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Erläuterung des Problems
1.2 Vorgehensweise
2 Grundlagen des deutschen Strommarktes
2.1 Elektrizitätsversorgung
2.1.1 Stromerzeugung
2.1.2 Stromübertragung
2.1.3 Stromverbrauch
2.2 Fossile Erzeugungsanlagen
2.2.1 Gasturbinenkraftwerke
2.2.2 Dampfturbinenkraftwerke
2.2.3 GuD Kraftwerke
2.3 Marktwirtschaftliche Grundlagen
2.3.1 Börslicher Elektrizitätshandel
2.3.1.1 Terminmarkt OTC
2.3.1.2 Spotmarkt
2.3.2 Regelenergiemarkt
2.3.3 Emissionshandel
2.3.4 Preisbildung nach dem Merit Order Prinzip
2.4 Zunehmende erneuerbare Einspeisung
2.4.1 Erneuerbare Energien
2.4.2 Marktpreisverfall & Merit Order Effekt
3 Kapazitätsmechanismen
3.1 Versorgungssicherheit
3.2 Gründe für die Einführung von Kapazitätsmechanismen
3.2.1 Marktversagen Energy-Only
3.2.2 Unelastische Nachfrage
3.2.3 Missing Money und Unterinvestition
3.2.4 Europäische Marktsituation
3.3 Mengenbasierte Kapazitätsmechanismen
3.3.1 Kapazitätsbörse
3.3.2 Kapazitätsoptionen
3.4 Preisbasierte Kapazitätsmechanismen
3.4.1 Strategische Reserve
3.4.2 Administrative Zahlungen
4 „Fokussierter“ Kapazitätsmarkt
4.1 Abgrenzung umfassender und „fokussierter“ Kapazitätsmarkt
4.2 Selektive Kapazitätsmechanismen
4.2.1 Produktübersicht
4.2.2 Präqualifikationsbedingungen
4.2.3 Auktionen
4.2.4 Aufwand der Umsetzung und Risiken
4.3 Auswirkungen für gasbefeuerte Turbinenkraftwerke
4.3.1 Kraftwerkskonsequenzen aus FK
4.3.2 Kostenbewertung
5 Evaluation und Ausblick
6 Literaturverzeichnis
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit analysiert die Notwendigkeit und Ausgestaltung eines „fokussierten“ Kapazitätsmarktes für Deutschland vor dem Hintergrund zunehmender volatiler Einspeisung aus erneuerbaren Energien. Ziel ist es zu prüfen, ob dieser Marktmechanismus eine ökonomisch sinnvolle Lösung für die Rentabilitätsprobleme gasbefeuerter Turbinenkraftwerke bietet und die Versorgungssicherheit gewährleisten kann.
- Marktmechanismen im deutschen Strommarkt und Energy-Only-Problematik
- Analyse des Missing-Money-Problems und unelastischer Nachfrage
- Vergleich von mengen- und preisbasierten Kapazitätsmechanismen
- Detaillierte Untersuchung des fokussierten Kapazitätsmarktes
- Ökonomische Folgen für den Betrieb gasbefeuerter Kraftwerke
Auszug aus dem Buch
3.2.1 Marktversagen Energy-Only
Wie bereits beschrieben, kann es in künftigen Situationen zu Versorgungsengpässen kommen, dessen Gründe es herauszufinden gilt. Im bisherigen Marktmodell wird in Deutschland ein sogenannter Energy-Only Markt betrieben, d.h. es wird an der EEX nur der Preis für die tatsächlich physisch gelieferte Menge an Strom bezahlt und nicht für eine zur Verfügung gestellte Kraftwerksleistung. In diesem System stellen sich mehrere Schwachstellen heraus. Abgesehen von der bereits in 2.4.2. erläuterten Verschiebung der Lastbänder und geringeren Auslastung der konventionellen Kraftwerke durch die vorrangige und erhöhte Einspeisung erneuerbarer Energien durch das EEG, bestehen außerdem höhere Flexibilitätsanforderungen durch zunehmendes Fahren von Teillast konventioneller Kraftwerke zum Bereitstellen der Residuallast. Beides in Summe bewirkt in Verbindung mit folglich reduzierten Marktpreisen für Strom eine geringere Wirtschaftlichkeit des fossilen Kraftwerkparks beim bestehenden Marktmodell. Dieses Modell bietet somit unter aktuellen Marktbedingungen keine ausreichende Sicherheit an Versorgung und kann zum Marktversagen führen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Problemstellung durch Energiewende und fallende Strompreise sowie die Vorstellung der Vorgehensweise.
2 Grundlagen des deutschen Strommarktes: Detaillierte Betrachtung der Stromversorgung, fossiler Erzeugungsanlagen, Handelsmärkte (Börse, Regelenergie) und der Auswirkungen erneuerbarer Energien.
3 Kapazitätsmechanismen: Erörterung der Versorgungssicherheit, des Marktversagens im Energy-Only Modell und der verschiedenen mengen- sowie preisbasierten Ansätze.
4 „Fokussierter“ Kapazitätsmarkt: Spezifische Analyse des fokussierten Ansatzes, seiner Produkte, Präqualifikationen und der ökonomischen Auswirkungen auf gasbefeuerte Turbinenkraftwerke.
5 Evaluation und Ausblick: Zusammenfassende Bewertung der Tauglichkeit des Modells zur Sicherung der Versorgung und zur Förderung von Investitionen.
6 Literaturverzeichnis: Auflistung der verwendeten Quellen.
Schlüsselwörter
Kapazitätsmarkt, Strommarkt, Energiewende, Versorgungssicherheit, Energy-Only Markt, Merit Order Effekt, gasbefeuerte Turbinenkraftwerke, GuD Kraftwerke, Regelleistung, Missing Money, Präqualifikation, Erneuerbare Energien, Investitionsanreize, Strompreise, Flexibilität.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht die ökonomischen Herausforderungen des deutschen Strommarktes infolge der Energiewende und bewertet, ob ein „fokussierter“ Kapazitätsmarkt ein geeignetes Instrument zur Sicherung der Stromversorgung ist.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Die Schwerpunkte liegen auf dem deutschen Strommarktmodell, der Funktionsweise von Kapazitätsmechanismen und den spezifischen Auswirkungen auf gasbefeuerte Turbinenkraftwerke.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist die ökonomische Analyse des fokussierten Kapazitätsmarktes hinsichtlich seiner Fähigkeit, Investitionsanreize zu schaffen und die Rentabilität von Anlagen zur flexiblen Lastdeckung zu verbessern.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es handelt sich um eine ökonomische Analyse, die auf der Auswertung aktueller Strommarktdaten, technischer Spezifikationen von Kraftwerken sowie dem Vergleich internationaler Kapazitätsmarktkonzepte basiert.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Grundlagen des Strommarktes, die theoretische Herleitung von Kapazitätsmechanismen (Mengen- vs. Preisansätze) und die spezifische Ausgestaltung des fokussierten Kapazitätsmarktes samt Kostenbetrachtung.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren diese Arbeit?
Zu den wichtigsten Begriffen gehören Kapazitätsmarkt, Versorgungssicherheit, Merit Order Effekt, Energy-Only Markt und gasbefeuerte Turbinenkraftwerke.
Warum sind gasbefeuerte Turbinenkraftwerke für die Arbeit so wichtig?
Sie dienen als flexible Backup-Kapazität bei volatiler Einspeisung durch Wind- und Solarenergie, stehen jedoch unter dem aktuellen Preisdruck des Marktes vor erheblichen Rentabilitätsproblemen.
Was ist das sogenannte "Missing Money Problem"?
Es beschreibt das Phänomen, dass unter dem Energy-Only Markt aufgrund von Preisobergrenzen und geringer Preisspitzen die Anreize für Kraftwerksbetreiber fehlen, um Fixkosten zu decken und in neue Anlagen zu investieren.
Welche Rolle spielen die Präqualifikationsbedingungen?
Sie stellen sicher, dass nur solche Kraftwerke am Kapazitätsmarkt teilnehmen, die technische Anforderungen wie schnelle Kaltstartfähigkeit oder Flexibilität erfüllen, um die Versorgungssicherheit tatsächlich zu erhöhen.
- Arbeit zitieren
- Daniel Voss (Autor:in), 2014, Ein "fokussierter" Kapazitätsmarkt für den deutschen Strommarkt, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/281423
