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Published in: Zeitschrift für Energiewirtschaft 4/2013

01-12-2013

Perspektiven zur aktuellen Kapazitätsmarktdiskussion in Deutschland

Authors: Jenny Winkler, Dogan Keles, Lea Renz, Frank Sensfuß, Wolf Fichtner

Published in: Zeitschrift für Energiewirtschaft | Issue 4/2013

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Zusammenfassung

In Deutschland gab es in den letzten Jahren zahlreiche Vorschläge zur konkreten Ausgestaltung von Kapazitätsmechanismen. Allerdings bestehen noch grundlegende Fragen, die vor dieser Diskussion geklärt werden müssen – bspw. bezüglich des tatsächlichen Kapazitätsbedarfs, der Funktionsfähigkeit des derzeitigen Strommarkts und der Zielsetzung und Art eines möglicherweise einzuführenden Kapazitätsmechanismus.
Der Bedarf an Kapazitäten ist ein wichtiger Inputfaktor für Kapazitätsmechanismen und entscheidend für die Frage, ob Kapazitätsmechanismen benötigt werden. Es bestehen aber sogar bezüglich der Einschätzung der aktuellen Situation Unsicherheiten. Diese beruhen auf der Einschätzung der Beiträge der Erneuerbaren Energien, aber auch anderer Kapazitäten zur gesicherten Leistung. Bestehende Studien kommen zudem zu stark abweichenden Ergebnissen bzgl. des Kapazitätsbedarfs ab 2020.
Ob der derzeitige Energy-Only-Markt ausreichend Investitionsanreize für Kapazitäten setzen kann, ist ebenfalls unklar. Die aktuell geringen Preise können aber nicht als Marktversagen gedeutet werden, sondern beruhen auf Überkapazitäten durch die europäische Marktintegration und den Ausbau der Erneuerbaren Energien. Dennoch sind insbesondere die mittelfristigen Auswirkungen der steigenden Anteile Erneuerbare auf das Strompreisniveau noch nicht ausreichend untersucht.
Zuletzt besteht in Deutschland derzeit keine Einigkeit über die Zielsetzung eines Kapazitätsmechanismus. Zudem sind die Auswahl und Ausgestaltung eines Kapazitätsmechanismus kompliziert. So müssen bspw. Wechselwirkungen mit dem Energiemarkt beachtet werden. Parametrierungsfehler können zu hohen Kosten führen. Zudem garantieren auch Kapazitätsmechanismen nicht unbedingt eine höhere Investitionssicherheit.
Aus Sicht der Autoren ist daher von einer schnellen Einführung eines Kapazitätsmechanismus abzuraten, insbesondere da die jüngst beschlossene EnWG-Novelle ohnehin den Weiterbetrieb systemrelevanter Kraftwerke zumindest bis 2017 garantiert. Eine inkrementelle Weiterentwicklung des Energy-Only-Markts sowie die genaue Analyse der oben aufgezeigten Fragestellungen erscheinen dagegen notwendig.

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Footnotes
1
Der vorliegende Artikel basiert auf dem im Rahmen des vom BMU geförderten Vorhabens „Perspektiven für die langfristige Entwicklung der Strommärkte und der Förderung Erneuerbarer Energien bei ambitionierten Ausbauzielen“ entstandenen Diskussionspapier „Perspektiven zur aktuellen Kapazitätsmarktdiskussion in Deutschland“ auf, das im März 2013 veröffentlicht wurde. Daraus resultiert eine parallele Identifizierung von Forschungsfragen im Vergleich zu den neueren Berichten im Rahmen des Kraftwerksforums.
 
2
Stand Dezember 2012. In das deutsche Netz einspeisende Kraftwerksleistungen in Luxemburg, Frankreich, Schweiz und Österreich sind ebenfalls aufgeführt.
 
3
Wenn man zusätzlich davon ausgeht, dass zusätzlich die Systemdienstleistungsreserve im Notfall zur Lastdeckung eingesetzt werden könnte, besteht sogar eine Überdeckung von 15 %.
 
4
Hier wird als Grundlage die Gesamtlast betrachtet, nicht die vertikale Netzlast wie bei 50 Hertz et al. (2012b).
 
5
Dabei ist zu berücksichtigen, dass Deutschland über eine hohe Kapazität an Kuppelstellen verfügt (17,2 GW für den Stromimport und 15,9 GW für den Stromexport (ENTSO-E 2011), was etwa 20 % der Spitzenlast entspricht).
 
6
Der in dieser Abbildung dargestellte zusätzliche Zubaubedarf an Kraftwerksleistung ergibt sich aus der je Szenario und je Stichjahr prognostizierten installierten fossilen Erzeugungskapazität abzüglich der derzeit installierten Kapazität (gemäß BnetzA, Stand Dezember 2012) und in Bau befindlicher Kapazitäten (gemäß BnetzA, Stand Dezember 2012, jedoch aktualisiert um die positive Bauentscheidung Ende 2012 für ein GuD-Kraftwerk in Köln mit 450 MW).
 
7
Die bestehende Inkonsistenz aufgrund des Vergleichs zwischen den Jahren 2023 und 2033 reduziert im vorliegenden Fall nicht die resultierenden Aussagen, da der Szenariorahmen des Netzentwicklungsplans für das Jahr 2023 im Szenario A dennoch am unteren Ende der Schätzungen liegt und beim Szenario B die Werte jeweils im Mittelwert im Vergleich mit den alternativen Werten für 2020 und 2030 liegen. Ein geringerer erforderlicher Zubau bis 2023 (bzw. 2033) impliziert dabei einen zumindest nicht höheren Zubaubedarf bis 2020 (bzw. 2030).
 
8
Die Einnahmen auf dem Regelenergie- und Spotmarkt wurden anhand der stündlichen Spotpreise an der Strombörse EPEX für das Jahr 2012 sowie den durchschnittlichen Leistungspreisen der zum Zuge gekommenen Angebote für Minutenreserve berechnet. Für die Grenzkosten einer Gasturbine wurden ca. 78 €/MWh basierend auf folgenden Annahmen angesetzt: Wirkungsgrad der Gasturbine: 35 %; CO2-Emissionsfaktor: 0,35 t/MWh; durchschnittlicher CO2-Preis in 2012: 8 €/t durchschnittlicher Gaspreis 2012 (nach EEX): 25,7 €/MWh; sonstige variable Kosten: 1,35 €/MWh. Ferner wurde angenommen, dass die Gasturbinen nur in denjenigen Stunden, in denen die Grenzkosten über den Spotpreisen liegen, Einnahmen auf dem Regelenergiemarkt eingesetzt werden kann.
 
9
Aufgrund der Kürze des Artikels wird auf eine Beschreibung der einzelnen Mechanismen verzichtet. Eine solche befindet sich unter anderem bei Flinkerbusch und Scheffer (2013), Winkler et al. (2013) und für dezentrale Kapazitätsmechanismen bei Frontier Economics 2013.
 
10
Wenn beispielsweise die Kosten des finnischen Modells (das ähnlich zum schwedischen Modell ausgestaltet ist) von 25 €/kW/Jahr (EWI 2012) auf Deutschland übertragen werden und eine Bereitstellung von 7,5 % der Spitzenlast durch die strategische Reserve wie in Schweden (7,4 %) angenommen wird, ergeben sich laut (EWI 2012) Kosten von 150 Mio. €/Jahr für die Bereitstellung. Umgerechnet auf die verbrauchte kWh bedeutet dies bei einem jährlichen Netto-Stromverbrauch von 540 TWh einen Preisaufschlag von 0,025 €-ct/kWh. Dazu kommen die Kosten der eventuellen Nutzung der strategischen Reserve. Bei einer Parametrierung (5 GW strategische Reserve) wie im Vorschlag von Consentec (2012) und den dort angenommenen Kosten von 30 €/kW/Jahr ergeben sich insgesamt dieselben Kosten.
 
11
Die Bereitstellung derselben Menge an Leistung (5990 MW oder 7,5 % der Spitzenlast), wie für die strategische Reserve in der vorherigen Fußnote angenommen, würde bei einer Vergütung nach der Abschaltverordnung (1667 €/MW/Monat) zu jährlichen Kosten von etwa 118,8 Mio. € führen und wäre somit günstiger als die strategische Reserve. Vermutlich sind allerdings zu diesem Preis nicht in ausreichendem Maß nachfrageseitige Ressourcen verfügbar.
 
12
Diese Aussage gilt nur unter der Annahme eines perfekten Markts und bei vollständiger Information aller Marktteilnehmer auch bezüglich zukünftiger Entwicklungen („Perfect Foresight“).
 
13
Der Clearing-Preis der Kapazitätsauktion stieg aufgrund des Bedarfs für Neuinvestitionen von 16,46 USD für 2012/2013 auf 136 USD für 2015/16. Die Kosten für den Mechanismus (ohne administrative Kosten) stiegen dabei von etwa 818 Mio. USD/Jahr auf 8,17 Mrd. USD/Jahr (PJM 2012). Dies entspricht bei einem Jahresverbrauch von 778 TWh ca. 1,05 USCent/kWh.
 
14
Zwar werden durch eine geringere Vorlaufzeit die zur Verfügung stehenden Optionen eingeschränkt. Dieser Nachteil des Abwartens wird aus Sicht der Autoren jedoch durch den zusätzlich möglichen Erkenntnisgewinn ausgeglichen.
 
Literature
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Metadata
Title
Perspektiven zur aktuellen Kapazitätsmarktdiskussion in Deutschland
Authors
Jenny Winkler
Dogan Keles
Lea Renz
Frank Sensfuß
Wolf Fichtner
Publication date
01-12-2013
Publisher
Springer Fachmedien Wiesbaden
Published in
Zeitschrift für Energiewirtschaft / Issue 4/2013
Print ISSN: 0343-5377
Electronic ISSN: 1866-2765
DOI
https://doi.org/10.1007/s12398-013-0114-8

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