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Jahresbericht 2007 - FGE - RWTH Aachen University

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kommenden Jahren auf.

kommenden Jahren auf. Zudem haben weitere energiepolitische Maßnahmen, wie bspw. die Einführung des CO 2 -Zertifikatehandels, die politisch angestrebten Förderziele der regenerativen Elektrizitätserzeugung, der geplante Ausstieg aus der Kernenergienutzung in Deutschland u. a., Rückwirkungen auf das gesamteuropäische System der elektrischen Energieversorgung, so dass Veränderungen in der europäischen Erzeugungsstruktur und somit der Kostenstruktur zur Erzeugung elektrischer Energie zu erwarten sind. Zudem ist speziell in Deutschland im Zuge der Liberalisierung ein starker Konzentrationsprozess auf dem Energiesektor resultierend aus Unternehmenszukäufen und Fusionen zu verzeichnen. Dies begünstigt eventuelle Handelsstrategien der SEU und deren Einfluss auf die Preisbildung am Strommarkt. Überdies sind internationale Kapitalverflechtungen von SEU zu beobachten. Die beschriebenen strukturellen Veränderungen in der europäischen Energiewirtschaft und deren Einfluss auf die zukünftige Preisbildung am Strommarkt motivieren die Untersuchung der zukünftigen Strompreisentwicklung. Mögliche Modelle sind hierbei Fundamentalmodelle, die den Markt für elektrische Energie simulieren. Neben der grenzkostenbasierten fundamentalen Strompreiskomponente kann zusätzlich eine nichtfundamentale Preiskomponente resultierend aus den Handelsstrategien der SEU abgebildet werden. Vorteil dieser Modelle ist die Abbildung der strukturellen Veränderungen, wie dem intensivierten grenzüberschreitenden Handel, die zu erwartende veränderte Erzeugungskostenstruktur des europäischen Kraftwerksparks sowie die Auswirkungen der veränderten Anbieterstruktur. Ziel dieser Arbeit ist somit die Untersuchung der zukünftigen Strompreisentwicklung unter Anwendung eines Fundamentalmodells zur Simulation des europäischen Strommarktes, das die technischen Restriktionen der Energieerzeugung und - übertragung sowie die Einflussnahme von Handelsstrategien auf die Preisbildung berücksichtigt. 2 Analyse und Modellbildung 2.1 Abgrenzung des Betrachtungsbereiches Fokus der Untersuchungen ist ein mittelfristiger Zeithorizont von einem bis hin zu wenigen Jahren in die Zukunft. Die betrachteten Länder umfassen Deutschland sowie seine Anrainerstaaten und zusätzlich Italien, das maßgeblich die Engpasssituation in Zentraleuropa beeinflusst (Bild 2). Der Stromsektor jedes Landes gliedert sich in eine Angebots- sowie eine Nachfrageseite. Die Angebotsseite repräsentieren die jeweiligen SEU eines Landes, die ihr Angebot an elektrischer Energie schwerpunktmäßig aus thermischen sowie hydraulischen Kraftwerken generieren. Demgegenüber FORSCHUNGSPROJEKTE steht eine Nachfrage an Fahrplanenergie- und Reservebedarf. Darüber hinaus sind Einflussfaktoren auf die Angebots- und Nachfrageseite, wie die Einspeisung aus Windenergieanlagen (WEA) u. a., zu berücksichtigen. Ein grenzüberschreitender Handel ist zwischen allen Ländern entsprechend der jeweiligen Übertragungskapazität möglich, die wahlweise über Net Transfer Capacities (NTC) oder den linearen Lastfluss abgebildet werden kann. SEU Angebot therm. hydr. KW KW ∼∼ ∼ ∼∼ ∼ SEU � WEA-Einspeisung � Primärenergiepreise � Engpasssituation � ... Bild 2: Betrachtungsbereich Nachfrage Fahrplan Reserve 2.2 Einflussfaktoren auf den Strompreis Die Einflussfaktoren auf den Strompreis lassen sich prinzipiell in eine fundamentale und nichtfundamentale Komponente differenzieren. Einflussfaktoren werden als fundamental bezeichnet, wenn sie das Angebot bzw. die Nachfrage nach elektrischer Energie direkt beeinflussen. Im Gegensatz dazu sind nichtfundamentale Komponenten marktbedingt, d. h. je nach Anbieterstruktur kann das Bieterverhalten der Marktteilnehmer, bspw. um Investitionskosten für Kraftwerke zu kompensieren, den Marktpreis beeinflussen. Bild 3 zeigt die wesentlichen Einflussfaktoren auf den Strompreis, differenziert nach fundamentaler und nichtfundamentaler Komponente. Hinsichtlich des zu entwickelnden Fundamentalmodells zzgl. der Abbildung von Handelsstrategien sind diese Einflussfaktoren für die Länder des betrachteten Systems zu analysieren. KW-Verfügbarkeit Bieterverhalten Strompreis Saison/ Wetter Im-/Export (Engpasssituation) CO 2 -Preise ErzeugungsstrukturPrimärenergiepreise fundamental nichtfundamental Bild 3: Einflussfaktoren auf den Strompreis IAEW – FGE – JAHRESBERICHT 2007 83

FORSCHUNGSPROJEKTE Mittels einer Benchmark-Analyse, bei der ex-post historische Erzeugungskosten eines Kraftwerksparks, die fundamentale Preiskomponente, über eine Kraftwerkseinsatzoptimierung generiert und mit den historischen Marktpreisen verglichen werden, können die beiden Preiskomponenten analysiert werden. Erste Untersuchungsergebnisse einer Benchmark-Analyse für den deutschen Erzeugungspark haben gezeigt, dass für die Abschätzung des Strompreises die nichtfundamentale Komponente speziell zu Peak-Zeiten einen gewissen Anteil am Strommarktpreis ausmacht und daher abgebildet werden muss. 3 Methodisches Vorgehen Der methodische Ansatz gliedert sich in drei Stufen, die iterativ durchlaufen werden (Bild 4): Stromerzeugungsplanung (SE-Planung), Strategieplanung und grenzüberschreitendes Matching. SE-Planung SE-Planung SE-Planung SE-Planung SEU und Länder Strategieplanung Angebotskurven (stdl.) Matching national grenzüberschreitend Land i Land j ... Land n Preis Preis Menge SE-Kostenkurven (stdl.) SEU und Länder Bild 4: Methodischer Ansatz Marktpreise (stdl.) Energiemengen (stdl.) In der SE-Planung wird der Einsatz des Erzeugungsparks jedes SEU optimiert, so dass für diese Planungsstufe Informationen, wie technische Daten zum Kraftwerkspark, Primärenergiepreise, Zuflüsse der hydraulischen Kraftwerke u. a., erforderlich sind. Das Ergebnis der SE- Planung ist eine stündliche SE-Kostenkurve je SEU. In der nachfolgenden Strategieplanung wird ausgehend von der SE-Kostenkurve der angebotene Preis bzw. die angebotene Menge des jeweiligen SEU strategisch variiert. Das nachfolgende grenzüberschreitende Matching aggregiert diese optimierten Angebotskurven über alle SEU eines Landes zu einer Angebotskurve je Land und bestimmt zusammen mit der Nachfragekurve des entsprechenden Landes einen Marktpreis. Hierbei wird unter der Einhaltung der entsprechenden Übertragungskapazitäten der grenzüberschreitende Energieaustausch unter Maximierung von Konsumenten- und Produzentenrente volkswirtschaftlich optimiert. Der stündliche Marktpreis für jedes Land sowie eine stündliche Erzeugungsmenge je SEU sind wiederum Eingangsdaten für eine erneute SE-Planung. Dieser Vorgang des Durchlaufens der drei Planungsstufen kann anschließend iterativ wiederholt werden. Neben den Marktpreisen und Erzeugungsmengen sind die einzelnen Deckungsbeiträge je SEU sowie der grenzüberschreitende Energietransfer weitere Ergebnisse der Optimierung. 4 Zusammenfassung und Ausblick Die veränderten Rahmenbedingungen in der europäischen Energiewirtschaft, wie neue Engpassmanagementmethoden, CO 2 -Zertifikatehandel, Kernenergieausstieg u. a., führen zu einem intensivierten grenzüberschreitenden Handel sowie zu einer Veränderung der Erzeugungskostenstruktur des europäischen Kraftwerksparks. Zusätzlich begünstigt die veränderte Anbieterstruktur die potenzielle Einflussnahme großer SEU auf die Preisbildung am Strommarkt. Insbesondere für SEU hinsichtlich der wirtschaftlichen Bewertung bestehender Anlagen bzw. Investitionsentscheidungen in eventuelle Aus- und Neubauprojekte sowie auch bspw. für mittel- bis langfristige Handelsgeschäfte ist die Untersuchung der zukünftigen Strompreisentwicklung, die veränderten Rahmenbedingungen ausgesetzt ist, von Interesse. Fundamentalmodelle ermöglichen die Abbildung zukünftiger Preisbildungsprozesse unter Berücksichtigung dieser strukturellen Veränderungen auf dem Stromsektor. Zum Aufbau eines möglichst realitätsnahen Modellsystems für den europäischen Strommarkt wurden die relevanten Einflussfaktoren auf die zukünftige Strompreisentwicklung, differenziert nach fundamentaler und nichtfundamentaler Komponente, identifiziert und analysiert. Im Folgenden wird das Verfahren zur Simulation des europäischen Strommarktes unter Verwendung geeigneter Modelle entwickelt. In den Untersuchungen soll die Auswirkung der veränderten Rahmenbedingungen, wie dem intensivierten grenzüberschreitenden Handel, die zu erwartende veränderte Erzeugungskostenstruktur des europäischen Kraftwerksparks sowie die Auswirkungen der veränderten Anbieterstruktur, speziell auf die zukünftige Strompreisentwicklung untersucht und bewertet werden. 5 Literatur [1] Verordnung (EG) Nr. 1228/2003 des Europäischen Parlaments und des Rates über die Netzzugangsbedingungen für den grenzüberschreitenden Stromhandel, 26. Juni 2003 [2] Europäische Kommission 10th Electricity Regulatory Forum of Florence http://ec.europa.eu (Stand 01.02.2007) [3] Internetseite E-Control Marktbericht 2006 http://www.e-control.at (Stand 01.02.2007) 84 IAEW – FGE – JAHRESBERICHT 2007

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