04 VL + UE: Management auf Stromerzeugungsmärkten Flashcards
Beschreibe die Wertschöpfungskette von Strom sowie “neue” Marktteilnehmer, die nach der Liberalisierung der Strommärkte entstanden sind.
Primärenergiegewinnung (nur fossile Energieträger) + Standorterschließung (Wettbewerb)
Erzeugung (Wettbewerb)
- Erzeuger (konventionell und EE)
Handel (Wettbewerb)
- Stromhändler, Broker, Direktvermarkter, Aggregatoren (Großhandel)
Transport (Monopol + Regulierung)
- Übertragungsnetzbetreiber
Verteilung (Monopol + Regulierung)
- Verteilnetzbetreiber
Vertrieb/Verbrauch (Wettbewerb)
- Stromvertriebe, vertriebsorientierte Händler, Energiedienstleister, Serviceanbieter
Wie haben sich die Geschäftsmodelle der Marktteilnehmer entlang der Wertschöpfungskette von Strom durch die Liberalisierung des Strommarktes verändert?
Vor der Liberalisierung
- Zum Teil stark vertikal integrierte Unternehmen
Nach der Liberalisierung
- Deutlich weniger vertikale Integration
Wertschöpfungskette Strom - Marktteilnehmer
Worum geht es?
Dies sind große, ehemals vertikal-integrierte Stromerzeuger, Verbundunternehmen mit eigenem Kraftwerkspark (Stadtwerke), unabhängige Stromerzeuger (Independent Power Producers “IPP”) und Kleinproduzenten. Sie produzieren und liefern Strom an Händler und Großkunden.
Erzeuger
Wertschöpfungskette Strom - Marktteilnehmer
Worum geht es?
- Handelsabteilungen von Erzeugungsunternehmen (Trader) oder beauftragte Vermarktungsunternehmen (Broker) (Hauptaufgabe: Vermarktung von Erzeugungsmengen)
- Portfoliomanager der Vertriebe, die Stromhandelsgeschäfte im Auftrag ihrer Kunden abwickeln (Hauptaufgabe: Beschaffung von benötigten Strommengen)
- Brancheninterne und -fremde Broker und Trader (Intermediäre im Handel)
Händler
Wertschöpfungskette Strom - Marktteilnehmer
Worum geht es?
Im liberalisierten Markt sind Strom und Erdgas zur Handelsware geworden und werden, ähnlich wie Wertpapiere und andere Commodities, auch an Energiebörsen gehandelt. Aufgabe der Energiebörse ist es, einen finanziell, rechtlich und technisch sicheren Marktplatz für alle zugelassenen Handelsteilnehmer bereitzustellen.
Energiebörse
Wie heißt Deutschlands etablierteste Energiebörse, wo vor allem Strom und Gas gehandelt werden?
European Energy Exchange AG (EEX)“ mit Sitz in Leipzig
Wertschöpfungskette Strom - Marktteilnehmer
Worum geht es?
- 4 “…”, welche die Höchstspannungsnetze mit Spannungen von “…” betreiben und über Netzkuppelleitungen zum deutschen Verbundnetz zusammengeschlossen sind. Sie sind zuständig für die Spannungs- und die Frequenzhaltung, den Versorgungswiederaufbau (Systemdienstleistungen) und den Ausgleich von Fahrplanabweichungen in ihrer Regelzone.
- “…” betreiben die Netze “…” und versorgen die an ihrem Netz angeschlossenen Endkunden bzw. Weiterverteiler mit Strom. Sie sind jedoch nur für den Netzbetrieb zuständig und dürfen keinerlei Stromlieferanten- oder Händlerfunktionen ausüben.
Netzbetreiber
“Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB)”
“380 kV und 220 kV”
“Verteilnetzbetreiber (VNB)”
” von 110 kV abwärts”
Wertschöpfungskette Strom - Marktteilnehmer
Worum geht es?
Sie können Kraftwerksbetreiber oder Händler sein, die Strom in eigener Regie kaufen und verkaufen. “…” sind gegenüber den Übertragungsnetzbetreibern bilanzkreisverantwortlich, d.h. sie müssen u.a. Fahrpläne für ihre Entnahme und Einspeisestellen im 1⁄4-Stundentakt an den Bilanzkoordinator der entsprechenden Regelzone liefern.
“Lieferanten”
Wertschöpfungskette Strom - Marktteilnehmer
Worum geht es?
- Standardlastprofilkunden: kleinere Haushalts- und Gewerbekunden (Verbräuche < 100.000 kWh/a)
- Leistungsgemessene Kunden: Großkunden mit viertelstündlicher Erfassung von Leistungsmittelwerten (vergleichbar mit den Sondervertragskunden im Monopolmarkt)
Kunden
Wann hat der Atomausstieg in Deutschland begonnen?
Wann ist Deutschland endgültig aus der Kernenergie ausgestiegen?
In 2011 nach der Atomkatastrophe in Fukushima wurden acht Anlagen in Deutschland abgeschaltet.
Endgültige Abschaltung der verbliebenen Anlagen zum 15. April 2023.
Wie konzentriert ist der Stromerzeugungsmarkt?
CR4 und CR5 ~70 % in den letzten Jahren
(CR: Concentration ratio)
Welche Energie- und Klimapolititischen Zielen/Maßnahmen haben die größten Auswirkungen auf den Strommarkt?
- Treibhausgasneutralität bis 2045
- Min. 80% EE bei der Stromerzeugung bis 2030
- Kernenergieausstieg bis 2023
- Kohleausstieg bis 2038
Welche Auswirkungen haben die wichtigsten Energie- und Klimapolititischen Zielen/Maßnahmen auf den Strommarkt?
- Höherer Anteil EE
- Dezentrale Erzeugung
- Stärkerer Wettbewerb
- Höhere Kraftwerksflexibilität
- Raum für neue
Geschäftsmodelle
Beschreibe den Aufbau der Märkte für Stromerzeugung und -verbrauch.
–> Großhandel
Großhandel
(für große Mengen)
A) Strombörse
- Spotmarkt (physisch)
* Day-ahead
* Infraday
- Terminmarkt (finanziell)
* Future
* Option
B) OTC-Handel (over the counter-Handel) (bilateral!!)
- Spotmarkt (physisch)
* Day-ahead
* Infraday
- Terminmarkt (physisch)
* Forward
* Option
- Vollversorgung nach Fahrplan (physisch)
- Spotmarkt: Erfüllung <= 2 Tagen
- Terminmarkt: Erfüllung > 2 Tagen
- Stromfutures mit unterschiedlichen Fälligkeiten: Jahre, Quartale, Monate, Wochen, Wochenenden, Tage; (- Forwards: Äquivalent für Futures im außerbörslichen Handel
- Optionen auf Stromfutures: handelbar, werden aber in der Praxis nicht gehandelt)
Beschreibe den Aufbau der Märkte für Stromerzeugung und -verbrauch.
–> Einzelhandel (Vertrieb)
Einzelhandel (Vertrieb)
(für kleinere Mengen)
A) Sonderverträge
–> Großkunden (Bsp. Glas-, Zement-Produzent)
–> Individuelle Vertragsgestaltung
–> Leistungsmessung
B) Standardverträge
(Verträge für Standardlastprofile)
–> Haushalte, Gewerbe
–> Keine Leistungsmessung, Standardlastprofil wird angenommen
Was bedeutet Dispatch?
Was bedeutet Redispatch?
Beschreibe den Aufbau des Markts/Betriebs für Redispatch (institutionell).
Dispatch
- Einsatzplanung von KW
- Wird von den Bilanzkreisverantwortlichen an den Bilanzkreiskoordinator (ÜNB) gemeldet
- Revisionsplannung (langfristig), Tageseinsatzplannung (kurzfristig)
Redispatch
- Kurzfristige Änderung der Einsatzplanung aufgrund von Engpässen im Netz
(- Eingriffe in die Erzeugungsleistung von Kraftwerken, um Leitungsabschnitte vor einer Überlastung zu schützen)
Markt/Betrieb
- ÜNB und KW-betreiber einigen sich welche Kapazitäten zum Ausgleich des Netzes vorgehalten werden
- Betrieb: Kostenbasierte Vergütung
- Eher Betrieb als Markt, kann auch als Markt ausgestaltet werden: Betreiber bieten Kapazitäten an
Was ist Regelleistung?
Was ist Regelenergie?
Beschreibe die Bereitstellung von Regelleistung.
Beschreibe den Aufbau des Regelleistungs-/Regelenergiemarkts.
Regelleistung
- Wird vorgehalten um die Stabilität des Netzbetriebs zu gewährleisten (Frequenz = konst.)
- Nachfrage und Angebot nach/von Strom müssen zu jeder Zeit ausgeglichen sein
- Positive RL: Erhöhung Erzeugungsleistung / Absenkung Verbrauchsleistung
Negative RL: Absenkung Erzeugungsleistung / Erhöhung Verbrauchsleistung
Regelenergie
- Kurzfristig und physisch vom Übertragungsnetzbetreiber eingesetzte Regelleistung
- Pos. Regelenergie: Erhöhung Erzeugung / Absenkung Verbrauch
- Neg. Regelenergie: Absenkung Erzeugung / Erhöhung Verbrauch
Bereitstellung von Regelleistung (Regelenergiemarkt)
Regelzone:
EE + Konv. Kraftwerke + Händler + große Verbraucher
–> Bieten Regelleistung oder bieten die Nutzung von Regelleistung (pos./neg. Regelleistung)
<– Vergütung f. Bereitstellung u./o. Nutzung von Regelleistung
Regelleistungs-/Regelenergiemärkte
Primärregelung
- Bereitstellung durch alle ÜNB
- Aktivierung innerhalb von 30 Sekunden
- Abzudeckender Zeitraum pro Störung: 0 < t < 15 min
Sekundärregelung
- Bereitstellung durch den ÜNB der Regelzone
- Vollständige Aktivierung innerhalb von max. 5 min
Tertiärregelung/Minutenreserve
- Bereitstellung durch den ÜNB der Regelzone
- Vollständige Aktivierung von max. 15 Minuten
- Abzudeckender Zeitraum pro Störung t > 15 min bis 4 Viertelstunden bzw. bis zu mehreren Stunden bei mehreren Störungen
Beschreibe den Aufbau des Regelenergiemarkt.
Regelenergiemarkt
Primärregelung
- Bereitstellung durch alle ÜNB in ENTSO-E
- Aktivierung innerhalb von 30 Sekunden
- Abzudeckender Zeitraum pro Störung: 0 < t < 15 min
Sekundärregelung
- Bereitstellung durch den ÜNB der Regelzone
- Vollständige Aktivierung innerhalb von max. 5 min
Tertiärregelung/Minutenreserve
- Bereitstellung durch den ÜNB der Regelzone
- Vollständige Aktivierung innerhalb von max. 15 Minuten
- Abzudeckender Zeitraum pro Störung t > 15 min (bis 4 Viertelstunden bzw. bis zu mehreren Stunden bei mehreren Störungen)
Was beschreibt Adequacy?
Was bedeutet Security?
Beides bezieht sich grundsätzlich auf die Erzeugungs- und Netzkapazität. Adequacy bezieht sich allerdings deutlich mehr auf die Erzeugungskapazität und Security mehr auf die Netzkapazität.
Adequacy
- Versorgungssicherheit in der Kapazitätsplanung
- Vorbehaltung ausreichender Kapazitäten zur Nachfragedeckung
Security
- Versorgungssicherheit im Einsatz
- Einsatz von Kapazitäten zur Nachfragedeckung
Nenne und beschreibe Einflussfaktoren auf die Entscheidungen der Stromerzeuger.
Langfristige Entscheidungen – Strategie
- Kraftwerksinvestitionen, Stromgestehungskosten
- Energieträgerportfolio
Kurzfristige Faktoren – Angebot und Nachfrage
- Status des Kraftwerksparks (Revisionen etc.)
- Wetterprognosen
- Speicherstände
- Marktverhalten und Spekulation von Wettbewerbern
Preise und Kosten
- Energieträgerpreise
- CO2-Preise
- Grenzkosten der Erzeugung - Wechselkurse
Rahmenbedingungen
- Atomausstieg
- EE-Ausschreibungen
Beschreibe die traditionelle langfristige Kraftwerksplanung.
- Optimale Zusammensetzung des konventionellen Kraftwerksparks (Screening-Curve)
- Zeichne spez. Gesamtkosten über h/a
- Zeichne Jahresdauerlinie über h/a
Um welche Kennzahlen geht es?
- Investitionsentscheidung nach “…”
- Die “…” sind wesentliches Kriterium für die langfristige Wirtschaftlichkeit.
- Die “…” sind wesentliches Kriterium für den Kraftwerkseinsatz und sind maßgebend für die erzielbaren Preise auf dem Strommarkt.
“LCOE”
“Grenzkosten”
Was beschreiben Stromgestehungskosten/LCOE?
Gib die Formel für die LCOE wider.
Stromgestehungskosten (LCOE: Levelized Cost of Electricity)
- Die durchschnittlichen LCOE entsprechen dem Strompreis bei dem der Kapitalwert der Kraftwerksinvestition 0 ist.
- Sie sind der Barwert aller Ausgaben bzw. Kosten, die bei der Stromerzeugung anfallen, bezogen auf eine produzierte Einheit (kWh bzw. MWh).
- Stromgestehungskosten sind entscheidend, wenn es um die Investitionsentscheidung geht
Formel LCOE: vgl. Folie 31
Modifizierte Formel für die LCOE bei konstanten Ausgaben und Erzeugungsmengen: vgl. Folie 32
Beschreibe wie sich der Strompreis an Strombörsen bildet und gehe dabei auf das Merit-Order-Modell ein.
Veranschauliche das Merit Order-Modell grafisch.
Merit-Order-Modell
- Modell zur Beschreibung des Preisbildungsmechanismus am Day ahead Markt
- Kraftwerke bieten für jede Stunde zu ihren jeweiligen kurzfristigen Grenzkosten.
- Die Gebote werden nach aufsteigenden Grenzkosten sortiert.
- Preisbildung im Schnittpunkt mit Nachfragekurve in Einheitspreisauktion (uniform pricing).
- Annahme: Kurzfristig konstante Nachfrage
- Grenzkraftwerk setzt mit seinen Grenzkosten den Preis. Alle Kraftwerke mit geringeren Grenzkosten kommen zum Zuge und erwirtschaften Deckungsbeiträge.
- Bei der Merit Order handelt es sich um ein(!) mögliches Beschreibungsmodell eines funktionierenden Strommarkts.
- Die Merit-Order versucht also zu erklären, wie die Preisbildung auf dem Strommarkt funktioniert; sie ist kein „Gesetz“, das den Kraftwerkseinsatz koordiniert.
Veranschaulichung
- Vgl. Folie 42
