Aufrufe
vor 5 Jahren

Jahresbericht 2007 - FGE - RWTH Aachen University

Jahresbericht 2007 - FGE - RWTH Aachen University

DISSERTATIONEN

DISSERTATIONEN Abschließend erfolgt ein Vergleich der Deckungsbeiträge aller drei Planungsstufen. Alle Beispielrechnungen werden deterministisch für den ausgewählten Tag durchgeführt. Ausfälle werden in diesen Untersuchungen nicht betrachtet. 4.3 Vergleich der Fahrpläne Beim Vergleich der Fahrpläne nach Vortagesplanung sowie nach Betriebsplanung ohne Intradayhandelsmöglichkeit sind bei den thermischen Kraftwerken insbesondere zwei Effekte zu beobachten: Eine leicht angepasste Erzeugung in den Abend- und Nachtstunden sowie eine unterschiedliche Zunahme der erzeugten elektrischen Energie in den Morgenstunden. Die Fahrpläne der hydraulischen Kraftwerke nach Betriebsplanung zeigen in den Abend- und Nachtstunden eine höhere aufgenommene Pumpleistung, während durch die Kombination der Erzeugung von elektrischer Energie in Turbinen und der Aufnahme von elektrischer Energie in Pumpen in den Morgenstunden ein hoher Gradient erreicht wird. Die unterschiedliche Erzeugung in den Abend- und Nachtstunden ist auf die hydraulischen Pumpen zurückzuführen, die in der Betriebsplanung nur in diskreten Arbeitspunkten eingesetzt werden können. Daher ist der Energiebedarf der Pumpen größer. Dieser zusätzliche Bedarf wird von den thermischen Kraftwerken bereitgestellt. Der Einsatz aller Kraftwerke in den Morgenstunden richtet sich nach den einzuhaltenden Spothandelsgeschäften. Die Differenz zwischen den abgeschlossenen Handelsgeschäften vor und nach 7.00 Uhr beträgt mehr als 2000 MW, die nach Vortagesplanung überwiegend durch rechtzeitige Anfahrt mehrerer thermischer Kraftwerke gedeckt werden. In der Betriebsplanung ist dies aufgrund der begrenzenden Leistungsänderungsgeschwindigkeiten nicht möglich. Um diese Differenz dennoch bereitstellen zu können, werden einerseits der hohe Gradient der hydraulischen Kraftwerke genutzt und andererseits vor 7.00 Uhr mehr thermische Kraftwerke mit reduzierter Leistung betrieben, deren größere Zahl in Summe einen größeren Gradienten ergibt. Durch diese beiden Effekte verändert sich der Einsatz der thermischen Kraftwerksblöcke in der Betriebsplanung deutlich. Nach Betriebsplanung wird bspw. in den Nachtstunden ein thermisches Kraftwerk mehr eingesetzt, um die benötigte Pumpenergie bereitzustellen. Weiterhin werden nach Betriebsplanung vor 7.00 Uhr gezielt zwei Kraftwerke in Betrieb genommen, so dass durch die höhere Anzahl in Betrieb befindlicher thermischer Blöcke die Differenzenergie vor und nach 7.00 Uhr geliefert werden kann. 4.4 Vergleich der Deckungsbeiträge Der Großteil der Erlöse wird durch Verkauf der erzeugten elektrischen Energie am Spotmarkt erwirtschaftet, während der Hauptkostentreiber die Brennstoff- und CO 2 -Kosten sind. Die aus Erlösen und Kosten resultierenden Deckungsbeiträge sind in Bild 4 aufgetragen. Der Deckungsbeitrag nach Vortagesplanung beträgt 2,08 Mio. EUR. Durch die veränderte Einsatzweise der Kraftwerke erhöhen sich die Kosten für Brennstoffe und CO 2 -Zertifikate um 0,04 Mio. EUR, so dass der erwirtschaftete Deckungsbeitrag nach Betriebsplanung um 2 % auf 2,04 Mio. EUR sinkt. DB 2,10 Mio. EUR 2,00 1,95 0,00 BPmI: Betriebsplanung mit Intradayhandel BPoI: Betriebsplanung ohne Intradayhandel DB: Deckungsbeitrag VTP: Vortagesplanung 2,08 0,04 2,04 0,06 0,11 2,09 2 % 2 % VTP Differenz BPoI Differenz BPmI Deckungsbeitrag zus. Brennstoffkosten Einkauf Intradaymarkt Verkauf Intradaymarkt Bild 4: Deckungsbeiträge der drei Planungsstufen Neben den bereits angesprochenen Erlösquellen kommen bei der Betriebsplanung mit Intradayhandelsmöglichkeit die Erlöse aus dem Verkauf am Intradaymarkt und auf der Kostenseite Aufwendungen für den Bezug von Energie am Intradaymarkt hinzu. Einerseits werden Erzeugungskapazitäten am Intradaymarkt vermarktet, wodurch zusätzliche Brennstoffkosten und Erlöse anfallen, andererseits wird Energie vom Intradaymarkt bezogen, wodurch eigene Brennstoffkosten entfallen, aber Bezugskosten anfallen. Insgesamt verbessert die Berücksichtigung des Intradayhandels den Deckungsbeitrag. Der erhöhte Brennstoffbedarf sowie der Bezug von Energie von dem Intradaymarkt verursacht zwar Kosten in Höhe von 0,06 Mio. EUR, demgegenüber stehen jedoch Erlöse in Höhe von 0,11 Mio. EUR durch die zusätzliche Vermark- 34 IAEW – FGE – JAHRESBERICHT 2007

tungsmöglichkeit. Dies führt zu einer Deckungsbeitragssteigerung um über 2 % auf 2,09 Mio. EUR. 5 Wesentliche Erkenntnisse Die in der Vortagesplanung, die üblicherweise mit geringerer Modellierungsgenauigkeit als die untertägliche Betriebsplanung durchgeführt wird, festgelegten Handelsgeschäfte am Spotmarkt und am Markt für Minutenreserve können im realen Betrieb aufgrund der begrenzenden Leistungsänderungsgeschwindigkeiten der thermischen Kraftwerke sowie der diskreten Arbeitspunkte der hydraulischen Pumpen von Pumpspeicherkraftwerken u. U. nicht realisiert werden. Vielfach sind zumindest die Fahrpläne vieler Kraftwerke deutlich anzupassen, so dass deren unwirtschaftlichere Fahrweise zu Einbußen im Deckungsbeitrag führen kann. Um diese teilweise große Diskrepanz zwischen Vortagesplanung und realem Betrieb zu verringern, ist entweder eine genauere Modellierung oder zumindest eine vereinfachte Abbildung der relevanten Restriktionen, z. B. eine Beschränkung der Differenz von Spothandelsgeschäften direkt aufeinander folgender Stunden zur näherungsweisen Berücksichtigung von Leistungsgradienten thermischer Kraftwerke, in der Vortagesplanung zu empfehlen. Die zusätzliche Handelsmöglichkeit an einem Intradaymarkt erleichtert die Einhaltung von am Vortag abgeschlossenen Handelsgeschäften, da der Intradaymarkt strukturelle Schwächen des Kraftwerksparks ausgleichen kann. So können bspw. ein erforderlicher Leistungsgradient durch Ein- und Verkauf am Intradaymarkt ergänzt werden und die Kraftwerke in effizienteren Arbeitspunkten betrieben werden. Weiterhin bietet der Intradayhandel die Möglichkeit, kurzfristig freie Erzeugungskapazitäten zu vermarkten oder günstigere Energie zu beziehen. Zusätzliche Untersuchungen zum Einfluss von Planungsunsicherheiten haben ergeben, dass die nicht vorhersehbaren Ausfälle thermischer Kraftwerke großen Einfluss auf den Deckungsbeitrag haben, da die ausgefallene Leistung durch einen Reservevertrag und Zukauf am Intradaymarkt ersetzt werden muss. Insbesondere bei Kraftwerken mit hoher installierter Leistung und geringen spezifischen Erzeugungskosten wirkt sich ein Kraftwerksausfall deutlich negativ auf den Deckungsbeitrag aus. Damit verglichen haben die zum Planungszeitpunkt unbekannten Preise am Intradaymarkt und die unbekannte Anforderung von Reservearbeit durch den Übertragungsnetzbetreiber einen geringeren Einfluss. Nach vorheriger Vermarktung am Spotmarkt bietet der Intradaymarkt einen zusätzlichen Freiheitsgrad. Da auf eine Teilnahme am untertäglichen DISSERTATIONEN Handel auch verzichtet werden kann, ist das Risiko durch ungünstige Preise am Intradaymarkt beschränkt, während sich bietende Chancen bei günstigen Preisen genutzt werden können. Die unsichere Anforderung von Reservearbeit wirkt sich überwiegend auf die daraus zu erwartenden Erlöse aus, da die hierfür benötigten Erzeugungskapazitäten ja vorgehalten werden müssen und ihr Einsatz mit relativ hohen Arbeitspreisen lukrativ vergütet wird. Bei geringer Einschätzung der Abrufwahrscheinlichkeit von Reservearbeit bleibt das Risiko eines niedrigen Deckungsbeitrages gering, während die Chancen auf zusätzliche Gewinne steigen. 6 Literatur [1] Der Deutsche Bundestag Zweites Gesetz zur Neuregelung des Energiewirtschaftsrechts Bundesgesetzblatt, Jg. 2005, Teil I, Nr. 42 [2] Der Deutsche Bundestag Verordnung über den Zugang zu Elektrizitätsversorgungsnetzen (Stromnetzzugangsverordnung – StromNZV) Bundesgesetzblatt, Jg. 2005, Teil I, Nr. 46 [3] European Energy Exchange EEX: Erfolgreicher Start des Intraday-Handels http://www.eex.de [Stand 30.01.2007] [4] Hinüber, G. Untertägige Optimierung des Kraftwerksbetriebs an Märkten für elektrische Energie und Systemdienstleistungen Jahresbericht 2005, ABEV Bd. 104, Klinkenberg Verlag, Aachen, 2005, S. 79-82 [5] Neus, H. Integrierte Planung von Brennstoffbeschaffung und Energieeinsatz zur Stromerzeugung Dissertation RWTH Aachen, ABEV Bd. 95, Klinkenberg Verlag, Aachen, 2003 [6] Schmöller, H. K. Modellierung von Unsicherheiten bei der mittelfristigen Stromerzeugungs- und Handelsplanung Dissertation RWTH Aachen, ABEV Bd. 103, Klinkenberg Verlag, Aachen, 2005 [7] Hinüber, G. Untertägliche Optimierung des Kraftwerksbetriebs an Märkten für elektrische Energie und Reserve Jahresbericht 2006, ABEV Bd. 109, Klinkenberg Verlag, Aachen, 2006, S. 97-101 IAEW – FGE – JAHRESBERICHT 2007 35

Neuroästhetik - AKWG Aachen - RWTH Aachen University
2. Zirkular - LEK RWTH-Aachen - RWTH Aachen University
Trend-Report - (ISF) der RWTH Aachen - RWTH Aachen University
rührkessel - Aachener Verfahrenstechnik - RWTH Aachen University
aktuelle Ausgabe (PDF) - IMA,ZLW & IfU - RWTH Aachen University
Pflegen zu Hause (pdf: 3378 kb) - RWTH Aachen University
Sonderdruck - Institut für Textiltechnik - RWTH Aachen
Atmosphärische Neutrinos - Physikzentrum der RWTH Aachen
Wahlzeitung 2011 - Studierendenschaft der RWTH Aachen
Wahlzeitung 2011 - Studierendenschaft der RWTH Aachen - RWTH ...
Broschüre für Partner - CAMMP - RWTH Aachen University
Solare Neutrinos - Server der Fachgruppe Physik der RWTH Aachen
Wahlzeitung 2012 - Studierendenschaft der RWTH Aachen - RWTH ...
Wahlzeitung 2011 - Studierendenschaft der RWTH Aachen