Kurzbericht, veröffentlicht November 2014

Zur Analyse der Erlösmöglichkeiten von Flexibilität auf dem Strommarkt wurden im Auftrag und in Zusammenarbeit mit der Deutschen Energie-Agentur dena verschiedene Aspekte von Flexibilität identifiziert sowie Indikatoren erarbeitet, welche eine Abschätzung von Bedarf, Angebot und Erlösmöglichkeiten hinsichtlich dieser Aspekte erlauben. Diese Indikatoren wurden für historische Daten ausgewertet und soweit möglich und sinnvoll auf Basis des Szenariorahmens NEP 2015 für 2025 berechnet.

Die betrachteten Aspekte von Flexibilität sind:

• Flexibilität zum Ausgleich von Preisunterschieden
• Flexibilität zur preisabhängigen Leistungsbereitstellung
• Flexibilität zur Bereitstellung von Leistungsgradienten
• Flexibilität zur kurzfristigen Bereitstellung von Leistung

Abbildung 1 zeigt eine Auswertung für Flexibilitätsoptionen, die zum Ausgleich von Preisunterschieden eingesetzt werden können. Als Indikator für Erlösmöglichkeiten werden die theoretisch möglichen Erlöse von virtuellen Flexibilitätsoptionen (beispielsweise Speichern) unterschiedlicher Kapazität, an den Märkten Day-ahead und Intraday, mittels mathematischer Optimierung jeweils für ein Kalenderhalbjahr berechnet.

Abbildung 1: Normierte Erlöse virtueller Flexibilitätsoptionen

Zur Berechnung der potenziellen Erlöse am Intraday-Markt werden die mittleren stündlichen Preise verwendet. Die tatsächlichen Erlöse werden mit diesem Ansatz jedoch tendenziell unterschätzt. Grund hierfür sind mögliche Abweichungen der Viertelstundenpreise vom Stundenmittel sowie das Pay-as-bid-Preisbildungssystem des Marktes, welches dazu führt, dass die Preise der ausgeführten Geschäfte im Allgemeinen vom mittleren Preis abweichen. Diese beiden Effekte sind in Abbildung 2 beispielhaft dargestellt.

Abbildung 2: Abweichungen vom stündlichen Mittel der Intraday-Preise

Bei Zubau zusätzlicher Flexibilität sinken die möglichen Erlöse. Dieser Effekt kann für den Day-ahead-Markt anhand der Gebotskurven der EPEX SPOT näherungsweise quantifiziert werden. Abbildung 3 zeigt diese Auswertung für das Jahr 2013. Hier zeigt sich, dass sich bereits ab 2 GW zusätzlich zur Verfügung stehender flexibler Leistung die potenziellen Erlöse etwa halbieren.

Abbildung 3: Normierte Erlöse virtueller Flexibilitätsoptionen bei Zubau

Zur Bewertung der Erlösmöglichkeiten durch Bereitstellung hoher Residuallastgradienten ist in Abbildung 4 die Abhängigkeit des Day-ahead-Strompreises von der Residuallast sowie vom Gradienten der jeweiligen Stunde (berechnet aus der Residuallast in dieser Stunde abzüglich der Residuallast der vorangegangenen Stunde) dargestellt. Hier zeigt sich, dass sich der wesentliche Einfluss auf den Preis aus der Höhe der Residuallast ergibt, der Gradient hingegen kaum Auswirkungen hat.

Abbildung 4: Zusammenhang zwischen Preis, Residuallast und Gradient

Im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse wurde untersucht, wie Veränderungen der aktuell geltenden energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen die definierten Indikatoren zur Beschreibung der Erlösmöglichkeiten von Flexibilitätsoptionen beeinflussen können. Als Beispiel ist hier die Einführung eines Viertelstundenhandels am Day-ahead-Markt zu nennen. Um die Auswirkungen abzuschätzen, wurde bestimmt, welcher Anteil des Handelsvolumens notwendig ist, um viertelstündliche Gradienten der Residuallast auszugleichen. Diese können im Day-ahead-Markt bisher nicht abgebildet werden, da der Handel dort auf Stundenbasis stattfindet. Tabelle 1 zeigt die berechneten Ergebnisse für das Jahr 2013. Demnach ist zu erwarten, dass sich bei viertelstündlichem Handel im Day-ahead-Markt das Intraday-Handelsvolumen deutlich reduziert. Die Einführung der Intraday-Auktion der EPEX SPOT am 9. Dezember 2014 kann als Schritt in diese Richtung gewertet werden.

Tabelle 1: Benötigte Volumina zum Ausgleich von viertelstündlichen Gradienten

Die Prognose der Indikatoren für das Jahr 2025 zeigt, dass sich der Bedarf an Flexibilität vergrößert. Auch die möglichen Erlöse ausgleichender Flexibilitätsoptionen weisen eine steigende Tendenz auf. Wie dargestellt, können sich diese Erlöse allerdings durch Zubau von neuen Flexibilitätsoptionen deutlich reduzieren.

Zum Download der Studie:

Die Ergebniszusammenfassung der dena sowie der vollständige Projektbericht stehen hier zum Download bereit:

Weitere Infos:

• Flexbook - technische und wirtschaftliche Analyse von Flexibilitätstechnologien
• IEWT 2015: Limitierte Gebote im Day-Ahead Handel als Maß für Liquidität und Preisaufschlag im Intraday-Markt
• FfE Fachtagung 2015: Der Strommarkt - Motor oder Bremse der Energiewende
• Aktualisierte Indikatoren bis erstes Halbjahr 2015
• Umstellung der Vorlaufzeit des kontinuierlichen Intraday-Handels auf 30 Minuten

Projektlaufzeit:	Sept. bis Nov. 2014
Auftraggeber: