Ökonomische Implikationen der Deckung des Regelenergiebedarfs in Deutschland
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Taner Sahin
- Abgabedatum: August 2004
- Umfang: 114 Seiten
- Dateigröße: 1,6 MB
- Note: 2,3
- Institution / Hochschule: Universität Duisburg-Essen, Standort Essen Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-8457-6
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-8457-6 P - ISBN (CD) :978-3-8324-8457-6 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Sahin, Taner August 2004: Ökonomische Implikationen der Deckung des Regelenergiebedarfs in Deutschland, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Energie Wirtschaft, Stromwettbewerb, Netznutzungsentgelte, Bilanzkreise, Energietechnik
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Diplomarbeit von Taner Sahin
Einleitung:
„Stoppt die Energieabzocker“ (Bild), „Strompreise steigen um bis zu 15 Prozent“ (Bild am Sonntag), „Energiekonzerne treiben die Preise“ (Spiegel), „Konzerne lassen sich Stromspitzen teuer bezahlen“ (Handelsblatt)… So oder so ähnlich lautete in den letzten Wochen der Tenor der Pressestimmen über die geplante Erhöhung der Strompreise seitens der nationalen Energiemultis (RWE, E.ON, EnBW sowie Vattenfall). Kaum ein Wirtschaftsthema löste – mit Ausnahme der Debatte um Hartz IV- eine breitere Empörung in der Öffentlichkeit aus. Schließlich - so die einhellige Meinung - ginge es den Verbrauchern und letztlich uns allen ans Portmonee. Die kontroversen Positionen reichten von „notwendiger Anpassung“ bis hin zur „reinen Abzocke“. Die Argumentationen eröffnen die folgenden Fragen: Sind die vier Großen der Strombranche tatsächlich nur eilig auf das „Abkassieren“ fixiert, bevor die Regulierungsbehörde ihre Arbeit aufnimmt? Oder erzwingen vielmehr Sondereinflüsse auf der Kostenseite die Preisanhebungen in zweistelliger Höhe? Wie so oft in der Strombranche - sind auch hier Erklärungen komplex und vielschichtig. Eine sachliche Analyse der Einflussfaktoren und Hintergründe ist hierbei zielführend.
Obgleich der öffentlich-politische Druck die Energiemultis zwischenzeitlich zum Einlenken gezwungen hat – die Preiserhöhungen sind größtenteils auf Eis gelegt worden - sind sie aber nicht vollständig vom Tisch. Die Konzerne begründen Preiserhöhungen generell mit dem Anstieg der Preise für Vorprodukte und Dienstleistungen, die sie ihrerseits auf den jeweiligen Beschaffungsmärkten aufwenden müssen. Die bedeutendste Vorleistung im Bereich der Netze stellt dabei die Bereitstellung von sog. Regelenergie dar. Regelenergie muss eingekauft und im Bedarfsfall zusätzlich ins Netz eingespeist werden, um die Netzversorgung stabil zu halten. Ansonsten drohen Black-outs und Versorgungsausfälle. Als wichtiges Bindeglied zwischen den Teilnehmern des nationalen Stromwettbewerbes hat sich seit drei Jahren ein dynamisch wachsender Markt für Regelenergie etabliert. Die Netztöchter von RWE & Co. wälzen ihre Kosten für den Regelenergiebezug auf Stromhändler und Netznutzer ab. Die vorliegende Arbeit bearbeitet umfassend alle wesentlichen, ökonomischen Implikationen, die mit ihrer Erzeugung, Bereitstellung und Verteilung einhergehen. Dabei werden die Argumentationslinien der Produzenten, Netzbetreiber und Großhändler auf Stichhaltigkeit geprüft. Die folgende Arbeit illustriert den Übergang vom Monopol zum selbstregulierenden Markt. Ob die zwischenzeitlich eingeführten Marktmechanismen mit den Prinzipien des freien Wettbewerbs und der wirtschaftlichen Effizienz vereinbar sind, kann hier en detail nachgelesen werden.
Diese an der Uni Duisburg-Essen im Sommer 2004 vorgelegte Diplomarbeit richtet sich an energiepolitisch Interessierte, die sich ein umfassendes Bild von einem jungen, zukunftsweisenden Markt machen wollen, aber auch Pressevertreter, Praktiker sowie Studenten der Energiewirtschaft und Energietechnik, die eine leserfreundlich gestaltete Arbeit mitsamt umfangreichem Anhang und Literaturverzeichnis zu schätzen wissen. Die Arbeit umfasst 86 Seiten und enthält 5 Zwischenfazite, 36 Abbildungen und 11 Tabellen.
Inhaltsverzeichnis:
| 1. | Einleitung | 1 |
| 1.1 | Stellenwert der Regelenergie im liberalisierten Elektrizitätsmarkt | 2 |
| 1.1.1 | Systemverantwortung des Netzbetreibers | 3 |
| 1.1.2 | Mehrkosten für Netznutzer und Stromhändler | 4 |
| 1.1.3 | Neues Marktsegment für Kraftwerksbetreiber | 5 |
| 1.2 | Problemstellung | 6 |
| 1.3 | Aufbau der Arbeit | 7 |
| 2. | Einsatz von Regelenergie zur Frequenzhaltung | 9 |
| 2.1 | Ablauf der Frequenzregelung | 10 |
| 2.1.1 | Primärregelung | 12 |
| 2.1.2 | Sekundärregelung | 12 |
| 2.1.3 | (Manuelle) Minutenreserve | 12 |
| 2.2 | Technische Konzepte zur Erbringung von Regelenergie | 13 |
| 2.2.1 | Dampfkraftwerke | 13 |
| 2.2.2 | Gasturbinenkraftwerke | 14 |
| 2.2.3 | Pumpspeicherkraftwerke | 15 |
| 2.2.4 | Abschaltbare Lasten | 15 |
| 2.3 | Qualitative Kostenanalyse der Frequenzhaltung | 16 |
| 2.4 | Bemessung des Regelenergiebedarfs | 18 |
| 2.4.1 | Kriterium des Value-of-Loss-Load | 19 |
| 2.4.2 | Zeitliche Entwicklung des Regelleistungsbedarfs | 21 |
| 2.5 | Zwischenfazit | 22 |
| 3. | Energiewirtschaftlicher Hintergrund des Regelenergiesystems in Deutschland | 24 |
| 3.1 | Entflechtung und Netzzugangsmodell | 24 |
| 3.2 | Netznutzungsentgelte und Kostenwälzung | 25 |
| 3.2.1 | Kosteneffekt der Regelenergie auf die Netznutzungsentgelte | 27 |
| 3.3 | Strommärkte | 28 |
| 3.3.1 | Terminmarkt | 28 |
| 3.3.2 | Spotmarkt | 28 |
| 3.3.3 | Ausgleichsmarkt | 28 |
| 3.3.4 | Regelmarkt | 29 |
| 3.4 | Stromhandel, Fahrpläne und Bilanzkreise | 31 |
| 3.4.1 | Fahrplanmanagement | 31 |
| 3.4.2 | Bilanzkreismodell | 32 |
| 3.4.3 | Stromhandel | 33 |
| 3.5 | Bilanzkreisverantwortung | 34 |
| 3.5.1 | Bilanzabweichungsrisiko | 35 |
| 3.5.2 | Sanktionen bei Missbrauch des Bilanzkreisvertrages | 35 |
| 3.6 | Zwischenfazit | 36 |
| 4. | Konzeption einer wirtschaftlich effizienten und wettbewerbskonformen Bereitstellung von Regelenergie im liberalisierten Elektrizitätsmarkt | 37 |
| 4.1 | Modellgrundlagen für den Markt für Regelenergie | 37 |
| 4.1.1 | Nachfragefunktion nach Regelenergie | 39 |
| 4.1.2 | Angebotsfunktion für Regelenergie | 39 |
| 4.1.3 | Modellkritik | 41 |
| 4.1.4 | Fixkostendeckung | 42 |
| 4.2 | Wirtschaftliche und wettbewerbspolitische Kriterien der Bereitstellung der Regelenergie | 43 |
| 4.2.1 | Wettbewerbliche Beschaffung von Regelenergie | 43 |
| 4.2.2 | Effiziente Preisbildung für Regelenergie | 44 |
| 4.2.3 | Verminderung der Auswirkungen marktbeherrschender Stellungen | 48 |
| 4.3 | Zwischenfazit | 49 |
| 5. | Öffnung des Marktes für Regelenergie für den Wettbewerb | 51 |
| 5.1 | Gegebenheiten vor der Marktöffnung | 51 |
| 5.1.1 | Preisstellung und Abrechnung für Regelenergie gemäß VV II | 51 |
| 5.1.2 | Kritik an der Preisstellung für Regelenergie | 53 |
| 5.2 | Auflagen des Bundeskartellamtes gegenüber RWE und E.ON | 54 |
| 5.2.1 | Inhalt und Begründung der Auflagenerteilung | 54 |
| 5.2.2 | Fahrplan der Auflagenumsetzung | 56 |
| 5.3 | Umsetzung der Auflagen durch die Netzbetreiber | 58 |
| 5.3.1 | Präqualifikation | 58 |
| 5.3.2 | Ausschreibungsmarkt | 59 |
| 5.3.3 | Abrechnung mit Bilanzkreisen | 60 |
| 5.3.4 | Zusammenhänge der Erlös- und Kostenzuordnung | 61 |
| 5.4 | Entwicklung der Preise für Regelenergie | 62 |
| 5.4.1 | Preisentwicklung Primärregelung | 62 |
| 5.4.2 | Preisentwicklung Sekundärregelung | 63 |
| 5.4.3 | Preisentwicklung Minutenreserve | 63 |
| 5.5 | Begründung der Netzbetreiber für steigende Beschaffungskosten für Regelenergie | 65 |
| 5.5.1 | Gestiegene Händleraktivitäten | 65 |
| 5.5.2 | Zunahme der Windenergie- Einspeisungen | 68 |
| 5.5.3 | Abbau von Kraftwerkskapazitäten | 71 |
| 5.5.4 | Spekulative Bilanzkreisverantwortliche | 72 |
| 5.6 | Zwischenfazit | 72 |
| 6. | Wettbewerbliche Schwächen im Aufbau des Beschaffungsmarktes für Regelenergie | 74 |
| 6.1 | Präqualifikation | 74 |
| 6.1.1 | Festlegung von Mindestangebotsleistungen | 75 |
| 6.1.2 | Regelzonenüberschreitende Erbringung | 76 |
| 6.1.3 | Sonstige Festlegungen | 77 |
| 6.2 | Rahmenvertrag | 77 |
| 6.3 | Ausschreibung | 78 |
| 6.3.1 | Verfügbarkeitsanforderungen und Fristen | 78 |
| 6.3.2 | Angebotsstrukturen | 79 |
| 6.4 | Auswahl der Anbieter | 80 |
| 6.5 | Dispatching der Regelenergie | 80 |
| 6.6 | Vergütung der Anbieter | 81 |
| 6.7 | Veröffentlichung der Ausschreibungsergebnisse | 82 |
| 6.7.1 | Dateninkonsistenzen | 83 |
| 6.8 | Zwischenfazit | 84 |
| 7. | Schlussfazit | 86 |
| Anhang I (Regelzonen) | 88 | |
| Anhang II (Mengenbedarf) | 89 | |
| Anhang III (Netznutzungspreise) | 91 | |
| Anhang IV (Bilanzabweichungen: Messung und Preise) | 93 | |
| Anhang V (Handelsmodalitäten) | 95 | |
| Anhang VI (Regelenergiepreise) | 97 | |
| Bibliographie | 99 |
hängig von den Einzelgeboten zu diesem Einheitspreis abgerechnet (Market Clearing Price). Bei dieser Regel wissen die Auktionsteilnehmer im Voraus, dass sie den Gebotspreis des teuersten Produzenten erhalten werden. Da sie aber ihre Gebote in Unkenntnis der Gebote anderer Marktteilnehmer abgeben und nicht wissen können, wer der teuerste Anbieter sein wird, sind sie geneigt einen Preis nahe ihrer Grenzkosten anzugeben. Bei der „Pay-as-bid“-Regel (Gebotspreisverfahren) erhält jeder Anbieter seinen Gebotspreis. Damit ist der Endpreis für jeden Bieter verschieden. Dieser Auktionsmechanismus hält für den einzelnen Bieter zwangsläufig mehr Ungewissheiten als das Höchstpreisverfahren bereit. Beide Preisregeln führen tendenziell zu Systempreisen, die sich auf der Basis von SMC oder MVC bilden. Sie führen zum gleichen Ergebnis. Es gibt aber einen Meinungsstreit darüber, welches der beiden Verfahren in einer bestimmten Wettbewerbskonstellation vorteilhafter ist. Unvermindert ist der freie Marktzutritt entscheidend. Bei unzureichendem Wettbewerb verfehlen beide Verfahren ihre Zielsetzungen hinsichtlich der wirtschaftlichen Effizienz. Die Befürworter des Höchstpreisverfahrens schätzen es hoch ein, dass bei der Gebotsabgabe strategische Anreize zur Offenlegung der individuellen Grenzkosten bestehen. Der Vorteil für den Bieter ist, dass er durchaus einen kleineren Arbeitspreis (als bei der „Pay-as-bid“-Regel anbieten kann, da er im Bedarfsfall zumindest seinen Arbeitspreis aber auch den höheren Market-Clearing-Price bekommen kann. Über einen niedrigen Arbeitspreis sichert er sich somit die Teilnahme und damit die Chance, im Einsatzfall einen höheren Arbeitspreis zu erlösen. Der Vorteil für den Netzbetreiber ist, dass er im Ergebnis geringere Arbeitskosten hat, da die Anbieter geringe Arbeitspreise verlangen. Die Kritiker sehen dagegen die nicht von der Hand zu weisende Gefahr, dass ein kleiner Bieterkreis im Höchstpreisverfahren die Preisangaben aufeinander abstimmen und den Endpreis in die Höhe treiben kann. Beide Verfahren können letztlich nicht die Ausübung von Marktmacht verhindern und es ist schwierig, einem Verfahren eindeutig den Vorzug zu geben. Für einen ausgewogenen Auktionsmechanismus sind neben der richtigen Preisregel klare und effiziente Vergabekriterien aufzustellen. In Regelmärkten werden häufig zweiteilige Gebote der Erzeuger aus Energie- und Kapazitätspreis zugelassen. Daraus ergeben sich zahlreich mögliche implementierte Schemata zur Bewertung der Gebote und die Preisfestsetzung im Falle einer Lieferung. Folgende Anforderungen sind zu erfüllen: [...]
Bekanntlich üben Preise eine Lenkungsfunktion für Produktion und Allokation von Gütern aus. Verzerrte Preise täuschen fiktive Knappheitsverhältnisse vor und übermitteln falsche Signale an die Marktteilnehmer. Als Konsequenz wird die gleiche Gütermenge zu gesamtwirtschaftlich höheren Kosten produziert. Wenn Preise sich nicht an den im Tagesverlauf stark schwankenden Erzeugungskosten orientieren, sind Ineffizienzen vorprogrammiert. Folgendes Beispiel verdeutlicht dies: Ein Kraftwerk produziert oberhalb der systemweiten Grenzkosten. Seine Erzeugungsgrenzkosten liegen aber unterhalb des Preises, den der Systembetreiber für die Bereitstellung von Regelenergie festgelegt hat. Der Dispatching-Leitstelle wird signalisiert, dass sich der Einsatz dieses Kraftwerkes lohnt. Im umgekehrten Fall muss ein eigentlich inframarginales Kraftwerk seine Erzeugung stoppen, weil seine Grenzkosten oberhalb des Referenzpreises liegen. Verzerrte Anreize ergeben sich auch für die Nachfrager von Regelenergie. Stellt sich ein Regelenergiepreis unterhalb der Systemgrenzkosten ein, werden rational agierende Händler Regelstrom billig einkaufen und auf dem Spotmarkt weiterverkaufen. Ein Preis oberhalb der SMC würde umgekehrte Arbitragebewegungen auslösen. Ohne Sanktionsmechanismen würde sich dieses Verhalten verheerend auf die Systemstabilität auswirken. Unter dem Strich steigt der Verbrauch von Regelenergie und es werden teurere Kraftwerke eingesetzt als erforderlich. Die Gesamtkosten der Regelenergiebereitstellung liegen damit höher als in einem System mit häufigen Preisanpassungen. Die Preisfindungsregel muss somit sicherstellen, dass der Systempreis in enger Beziehung zu SMC oder MVC steht. 105 Prinzipiell gibt es zwei Ansätze der Marktpreisbildung: In den meisten internationalen Regelmärkten kommt die „Pay-uniform-price“-Regel (Höchstpreisverfahren) zur Anwendung. Alle eingesetzten Energiemengen werden unab104 105 [...]
Preiseffizienz im Sinne von Allokationseffizienz setzt wirksamen Wettbewerb voraus. Nur dann stellen sich Preise ein, die eine optimale Verteilung der verfügbaren Einsatzmengen/Ressourcen gewährleisten. Ein wirksamer Wettbewerb setzt eine bestimmte Mindestanzahl von Anbietern voraus. Potentiellen Anbietern ist der freie Marktzutritt zu gewähren und Markteintrittsbarrieren sind abzubauen. Ein freier Marktzugang ist mit Monopolen im Einkauf und Verkauf nicht zu vereinbaren. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der Versuch eines Monopolisten, den Zugang zu einem Markt A zu versperren, dazu führen kann, dass der Wettbewerb im Markt B gestört wird. Ein Anreiz zu einem derartigen Verhalten besteht vor allem dann, wenn der Monopolist mit anderen Ebenen der Wertschöpfungskette wirtschaftlich verbunden ist. Indem er den Zutritt zum Regelenergiemarkt durch unvorteilhafte Konditionen erschwert oder gar unmöglich macht, behindert er zugleich die Mitbewerber auf der Erzeugungs- und Vertriebsseite. Der Wettbewerbsprozess wäre verzerrt und das resultierende Marktergebnis folglich ineffizient. Viele wettbewerblichen Probleme im Elektrizitätsmarkt resultieren aus vertikalen Unternehmensverflechtungen; ihre Lösung liegt folgerichtig in der Entflechtung dieser Unternehmenskonglomerate.103 Das Postulat des freien Marktzugangs darf aber nicht dazu führen, existierende Markteilnehmer in der Ausnutzung etwaiger komparativer Vorteile zu hindern. Demzufolge darf eine wettbewerbspolitische Einflussnahme nicht die Effizienzgewinne etablierter Anbieter („Incumbent“) zugunsten des Marktzutritt vieler neuer Anbieter („Entrant“) aufheben. Vielmehr soll effizienten Anbietern der Marktzugang geebnet werden. Ein freier Markzugang setzt voraus, dass [...]
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http://www.diplom.de/ean/9783832484576
Arbeit zitieren:
Sahin, Taner August 2004: Ökonomische Implikationen der Deckung des Regelenergiebedarfs in Deutschland, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
Energie Wirtschaft, Stromwettbewerb, Netznutzungsentgelte, Bilanzkreise, Energietechnik



