Die Direktvermarktung unter Nutzung der gleitenden Marktprämie war der erste Schritt im Markteintritt der erneuerbaren Energien. Die voranschreitende wirtschaftliche und technologische Entwicklung von Windkraft und Photovoltaik prägt neue Rahmenbedingungen für die Direktvermarktung. Denn im zweiten Schritt dieses Markteintritts werden Marktakteure nun immer stärker mit den Chancen und Risiken von schwankenden Strompreisen konfrontiert. Das Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG) hat mit der zunächst optionalen, später verpflichtenden Direktvermarktung, insbesondere mit dem Marktprämienmodell (EEG 2014), ein Instrument geschaffen, um die bedarfsgerechte Integration von erneuerbarer Energien zu verbessern. Ziel dieser Studie ist es, die Direktvermarktung im Kontext energiewirtschaftlicher Rahmenbedingungen zu evaluieren, um Verbesserungsmöglichkeiten im laufenden Gesetzgebungsverfahren frühzeitig berücksichtigen zu können. Sonstige Direktvermarktungsansätze wie zum Beispiel PPAs und Regionalmodelle stellen mögliche Ergänzungen oder gar Alternativen zum Marktprämienmodell dar. Alternative Direktvermarktungsansätze sowie zusätzliche Einsatzfelder wie Sektorkopplung und Flexibilitätsoptionen sollen in diesem Projekt identifiziert und auf ihre Wirtschaftlichkeit hin untersucht werden. Durch den aktiven und regelmäßigen Austausch mit den beteiligten Marktakteuren wird hierbei sichergestellt, dass die erarbeiteten Lösungsansätze und Verbesserungsvorschläge konsensfähig und marktorientiert sind.
Im Fokus dieses Vorhabens stehen unterschiedliche flexibilisierende Technologien für Biogas- und Biomethananlagen zur bedarfsgerechten Stromerzeugung unter den Prämissen der EEG-Direktvermarktung. Die flexiblen Fahrweisen der drei Anlagentypen Biogasanlage, Biomethan-Blockheizkraftwerk (BHKW) und BioPower2Gas-Anlage werden simuliert sowie zur Demonstration im Praxisbetrieb klimaeffizient, energetisch und wirtschaftlich optimiert betrieben und evaluiert. Es werden drei Anlagenkonzepte im Rahmen des Projektes erprobt, demonstriert und evaluiert. Die BioPower2Gas-Anlage ist eine Biogasanlage, die um einen Elektrolyseur und einen zusätzlichen Fermenter zur Biomethanerzeugung erweitert wird. Die Anlage nimmt Spitzenstrom aus Erneuerbare-Energien-Anlagen zur Netzstabilisierung auf, erzeugt Wasserstoff (H2), der mit CO2 biologisch in Biomethan umgewandelt wird. Das gesamte erzeugte Biomethan wird in das Erdgasnetz eigespeist. Das Biomethan-Blockheizkraftwerk ist ein BHKW, das aus dem Erdgasnetz mit Biomethan versorgt wird und flexibel bedarfsorientiert Strom ins Netz einspeist. Für die Sicherstellung einer kontinuierlichen Versorgung des angeschlossenen Nahwärmenetzes wird das BHKW um einen Wärmespeicher erweitert. Die flexible Biogasanlage ist eine Biogasanlage, die mit erhöhter BHKW-Leistung und mit einem Gas- und Wärmespeicher ausgestattet wird, um flexibel auf Bedarfs- oder Marktimpulse reagieren zu können. Neben der messtechnischen Evaluation des Demonstrationsbetriebs wird der flexible Anlagenbetrieb im Modell simuliert. Es werden außerdem Algorithmen entwickelt, die der Bereitstellung individuell optimierter Betriebsfahrpläne unter Berücksichtigung des Strommarkts einerseits und der Restriktionen im Verteilnetz andererseits dienen. Die unterschiedlichen Flexibilisierungsansätze werden hinsichtlich Treibhausgasemissionen, Wirtschaftlichkeit, regionaler Wertschöpfungseffekte, Versorgungssicherheit und Verträglichkeit im Verteilnetz bewertet. Darüber hinaus werden Geschäftsmodelle für den flexiblen Betrieb gemäß Vorgaben des EEG abgeleitet. Darüber hinaus werden Geschäftsmodelle und Betriebsstrategien für die flexiblen Anlagen entwickelt und simuliert. Zur Einsatzoptimierung der flexiblen Anlagen wird eine IKT-Systeminfrastruktur entwickelt und umgesetzt. Ein darauf basierendes Fahrplanmanagement wird anhand der flexibilisierten Biogasanlage und dem flexibilisierten Biomethan-BHKW erprobt.
Durch den Ausbau der erneuerbaren Energien im Rahmen der zunehmend dezentralen Elektrizitätserzeugung wird die Zukunft des Stromhandels vermehrt in den kurzfristigen Handelsmärkten gesehen. Die 2012 eingeführte Direktvermarktung mit der Managementprämie hat für Anlagenbetreiber und Energiehandelshäuser zusätzliche finanzielle Anreize geschaffen, sich intensiv mit der operativen Vermarktung von dargebotsabhängigen Erzeugungsanlagen auseinanderzusetzen. Im Rahmen unseres Projektes werden wir eine empirische Analyse hinsichtlich der Einflussfaktoren der Preisbildung auf Intraday Märkten auf Basis viertelstündlicher Daten durchführen. Weiterhin werden wir Fragen des Portfoliomanagement und die Entwicklung von Handelsstrategien der einzelnen Marktteilnehmer analysieren. Dabei wird die Wahl von Handelsstrategien mit Hinblick auf die operative Vermarktung dargebotsabhängiger Erzeugungsanlagen als Klasse stochastischer Optimierungsprobleme formuliert und untersucht. Die notwendigen numerischen Verfahren zur Bestimmung optimaler Strategien in kurzfristigen Handelsmärkten müssen in Echtzeit (real-time) einsetzbar sein. Dazu werden wir Verfahren in Form von Reduzierte-Basis- Methoden entwickeln und mit Praxispartnern testen. Weitere wichtige Untersuchungsschwerpunkte sind die Einflüsse der zunehmenden Integration des europäischen Marktes und mögliche regulatorische Veränderungen hinsichtlich der Day-ahead Vermarktung und in den Regelenergiemärkten. Im Rahmen des Forschungsprojektes werden folgende Projektschwerpunkte bearbeitet: Empirische Analyse (EA); Portfoliomanagement und Handelsstrategien einzelner Marktteilnehmer (PH); Marktgleichgewichte und regulatorische Rahmenbedingungen in zukunftsfähigen Elektrizitätssystemen (MR). Die Projektschwerpunkte werden in Arbeitspakete unterteilt, deren Resultate jeweils zu weiteren nachfolgenden Arbeitspaketen in Bezug stehen. Die Projektgruppen werden regelmäßig Projekttreffen abhalten um den Projektfortschritt zu besprechen.
In diesem Vorhaben soll ein modulares Batteriespeichersystem mit fünf parallelen Strängen zu je 1,25 MW Leistung errichtet werden. Drei unterschiedliche Technologien, Blei-Säure (zwei Stränge mit verschiedenen Bauformen), Lithium-Ionen (zwei Stränge mit unterschiedlicher Zellchemie)- und eine Hochtemperatur-Batterie (Natrium-Nickel-Chlorid) werden eingesetzt. Der Anlagenbetrieb wird zunächst gemäß einem wissenschaftlichen Programm durchgeführt, das es erlaubt, belastbare Aussagen zu den Lebensdauerkosten und Einsatzpotenzialen zu tätigen. Dazu gehören neben den eigentlichen Kosten für die Batteriezellen und deren Lebensdauer vor allem auch Peripherien für die Installation der Batterieanlage, welche neben der Unterbringung auch die Batteriemanagement- und Batteriediagnosesysteme sowie das thermische Management (Lüftung, Klimatisierung) und die Integration in bestehende Wärmesysteme enthalten. Diese sollen als fundierte Kostenbasis für die Planung und den Einsatz von Speichern dienen. Es soll zudem ein Präqualifikationsverfahren für Batteriespeicheranlagen zur Teilnahme an Regelenergiemärkten entwickelt und erstmals durchgeführt werden. Für die Marktteilnahme werden geeignete Szenarien entwickelt und erprobt, die in der Folge um Vermarktungsszenarien erweitert werden. Dabei sollen u. a. folgende Einsatzzwecke verfolgt werden: Integration erneuerbarer Energien, z. B. Glättung der Einspeiseleistung von Windkraftanlagen bei Grünstromdirektvermarktung nach Paragraph 33g oder Paragraph 39 EEG; Erprobung einer dezentralen Bereitstellung von Primär- / Sekundärregelleistung, insbesondere im Kontext hoher Anteile erneuerbarer Energien; Spreadhandel. Ein Batteriespeichersystem in der geplanten Leistungsklasse und mit der hohen Modularität zur vergleichenden Demonstration und Erforschung verschiedener Speichertechnologien ist weltweit einmalig und stellt für die beteiligten Firmen und Institutionen eine wichtige Referenz dar.
Die baldige Transformation des Energiesystems hin zu einer klimafreundlichen Energiebereitstellung auf Basis von erneuerbaren Energien ist eine, mittlerweile allgemein anerkannte, Notwendigkeit. Ebenso herrscht weitgehend der Konsens, dass es einen Mix verschiedener Technologien geben muss, um diese Herausforderung zu meistern. In den letzten Jahren wurde vor allem der Ausbau von Windkraft und Photovoltaik vorangetrieben, welche aufgrund ihrer stark fluktuierenden Stromerzeugung jedoch für die Netzstabilität problematisch sein können. Zudem befinden sich diese Stromerzeugungsanlagen in der Regel fernab von Strombedarfszentren, was den Bau von großen Übertragungsleitungen bzw. Stromspeichern oder Power-to-Gas Systemen notwendig macht. Die Projektierung von großen Übertragungsleitungen nimmt sehr viel Zeit in Anspruch und kann nicht mit der Installation von Windkraft- und Photovoltaikanlagen schritthalten. Stromspeicher bzw. Power-to-Gas Systeme befinden sich noch in der Entwicklungsphase bzw. beim Markteintritt und haben daher noch wenig Praxisrelevanz. Biomassebasierte Technologien zur Energieerzeugung, allen voran der Energieträger Biogas, sind jedoch geeignet bedarfsabhängig Strom zu erzeugen. Bestehende Biogasanlagen sind, ebenso wie Windkraft- und Photovoltaikanlagen, sehr dezentral positioniert. Daraus ergibt sich für Biogasanlagen das Potential als Systemdienstleister tätig zu werden und mit dem erzeugten Strom Erzeugungsschwankungen anderer dezentraler Energieerzeuger auszugleichen. Da die Betriebsumstellung auf Regelenergiebereitstellung relativ zügig durchgeführt werden kann, besteht die Möglichkeit bereits kurzfristig einen Beitrag zur Netzstabilität zu leisten. Dadurch kann auch ein weiterer Ausbau von Windkraft- und Photovoltaikanlagen unterstützt werden. Ziel dieses Vorhabens ist es praxisnah - am Beispiel der Biogasanlage in Bruck/Leitha - zu ermitteln, welche technische Ausstattung und steuerungstechnische Applikationen für einen markt- und systemoptimierten Betrieb von Biogasanlagen für die Bereitstellung von bedarfsorientiert erzeugtem Strom notwendig sind. Ein flexibler Betrieb von Biogasanlagen, welcher abgesehen vom Stromerzeugungsaggregat auch andere Anlagenteile wie zum Beispiel die Fütterungseinheit umfasst, ist noch wenig erforscht. Auf Basis zu erhebender Anlagendaten wird im Projekt eine Prozesssimulation erstellt, welche erlaubt, verschiedene Betriebszustände zu simulieren. Die Biogas- bzw. Stromerzeugung an der Anlage soll durch Marktsignale sowie Prognosemodelle für den zu erwartenden Regelenergiebedarf gesteuert werden. Dazu wird ein Steuerungskonzept für die gesamte Anlage entwickelt, welches automatisiert eine wirtschaftliche Betriebsweise unter den technisch möglichen Rahmenbedingungen erlaubt. Die Übertragbarkeit auf andere Biogasanlagen und zugleich die größtmögliche Wirtschaftlichkeit im Rahmen der neuen Direktvermarktungsinstrumente sind das Ziel des Projektes.
Zentral für die Systemintegration von insbesondere fluktuierenden Erneuerbaren Energien (fEE) im Rahmen einer Direktvermarktung (DVM) ist die Fragestellung, welche Akteure mit welchen Geschäftsmodellen dafür besonders geeignet sind bzw. welche sich unter der Prämisse der verpflichtenden DVM bzw. nach der Einführung von Ausschreibungsverfahren durchsetzen werden. Während aktuell neue Direktvermarkter ohne eigenes Kundenportfolio den Markt dominieren, sind immer mehr Vertriebe von größeren Stadtwerken und Regionalversorgern dabei, die DVM von EEG-Anlagen in ihr Portfolio-Management zu integrieren. Letztlich geht es dabei auch um die Frage, welche Rolle die über 900 Stromvertriebe in Deutschland im Rahmen der Energiewende spielen sollen und welche weitergehenden Wettbewerbsperspektiven sich für sie als Schlüsselakteure des liberalisierten Stromsektors ergeben können. Gegenstand des Vorhabens ist zusammenfassend die Untersuchung, wie die DVM die Systemintegration fördert und potentiell noch fördern kann, welche Geschäftsmodelle die Systemintegration vorantreiben können und insbesondere welche Akteure eine entsprechende Leistungsfähigkeit zur Systemintegration mitbringen bzw. mitbringen müssten. - Definitorische Abgrenzung von Mark- und Systemintegration (SI) sowie -transformation (ST) - Diskussion der Ziele der Markt- und Systemintegration und deren potentielle Beiträge zur SI sowie Analyse bestehender Ansätze und Beiträge -Analyse der bestehenden Rahmenbedingung und Märkte und deren potentielle Weiterentwicklung hinsichtlich der Eignung zur SI von (f)EE. - Bewertung bestehender Grünstrommodelle hinsichtlich ihres Beitrags zur SI und ST - Bewertung der bisherigen Entwicklung hinsichtlich der sie vorantreibenden Akteure, Untersuchung möglicher Defizite sowie pot. zukünftige Entwicklungen - Entwicklung eines Akteursleitbildes. Die Bearbeitung der einzelnen Aspekte erfolgt begleitend durch eine vertrauliche Befragung einzelner Akteure sowohl softwaregestützt wie auch telefonisch und persönlich.
Thema: Das Projektvorhaben beabsichtigt die Entwicklung, Umsetzung und Kommunikation eines Leitfadens für mit Biomethan betriebene Blockheizkraftwerke gemäß EEG 2012. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf den mit dem EEG 2012 neu geschaffenen Möglichkeiten der Direktvermarktung und der bedarfsgerechten Erzeugung, insbesondere durch Inanspruchnahme der Marktprämie nach § 33g und der Flexibilitätsprämie nach § 33i EEG 2012, sowie sonstiger Formen der Direktvermarktung wie z.B. Bereitstellung von Regelleistung. Der Leitfaden bietet eine umfassende Analyse aus rechtlicher, ökonomischer und technischer Perspektive mit dem Ziel, durch eine vermehrte Nutzung von Biomethan in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen einen effizienten Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Ziel: Die Arbeitsziele des Vorhabens liegen in der Analyse des Einsatzes von Biomethan in BHKW unter technischen, wirtschaftlichen, rechtlichen und marktanalytischen Aspekten sowie in der Betrachtung der Optionen der Direktvermarktung. Dabei soll eine umfassende Datenanalyse vorgenommen werden. Ziel des Vorhabens ist es jedoch insbesondere, die ermittelten wissenschaftlichen und technischen Daten derart aufzubereiten, dass durch gezielte Informationsvermittlung und das Aufzeigen von Handlungsoptionen Marktakteuren für die Nutzung von Biomethan in KWK eine praxisnahe Unterstützung geboten wird. Maßnahmen: Die Erstellung des Leitfadens erfolgt in Kooperation mit Branchenvertretern, Forschungsinstituten und einer Anwaltskanzlei. Der Leitfaden soll in finaler Fassung etwa 150 Seiten umfassen und als PDF-Dokument erstellt und verbreitet werden. Eine leichtgängige und zielgruppengerechte Aufbereitung der Inhalte findet in Form einer 20-30-seitigen Broschüre statt - dem 'Branchenkompass Biomethan-BHKW', die sowohl digital (PDF) als auch als Printmedium zum Einsatz kommt. Die Verbreitung der Publikation erfolgt über Auslage bei Messen und Konferenzen, Bewerbung in Newslettern und Mailings, auf themenbezogenen Internetseiten und bei Veranstaltungen. Schwerpunkte: - Biomethan - KWK - Leitfaden - bedarfsgerechte Erzeugung - Direktvermarktung.
Der Handel mit 'Ökostrom' oder 'Grünstrom' hat in den vergangenen Jahren stetig zugenommen. Die Zahl der Anbieter hat dabei stark zugenommen, zugleich kommt der Frage nach dem Herkunftsnachweis steigende Bedeutung zu. Das Umweltbundesamt hat daher mit dem Aufbau eines Herkunftsnachweisregisters (HKNR) begonnen, mit dem die EU-Richtlinie 2009/28/EG umgesetzt werden soll, wobei der Herkunftsnachweis zugleich mit dem Nachweis einer physischen Stromlieferung gekoppelt werden soll. Dieses Register betrifft den nicht EEG-förderfähigen Strom. Für den Strom, dessen Anlagenbetreiber einen Vergütungsanspruch nach EEG haben, hat sich die Zahl der Vermarktungsmöglichkeiten ebenfalls vergrößert: Neben der Einspeisung zum festen Tarif besteht die Möglichkeit, den Strom an Stromhändler zu liefern, die damit entweder das Grünstromprivileg ausnutzen (seit 2009, seit 2012 mit Einschränkungen) oder den Strom unter Nutzung einer Marktprämie an der Börse vermarkten (seit 2012). Hinzu kommen sonstige Formen der Direktvermarktung (seit 2009). Da der Vertrieb des Ökostroms zum größten Teil über bilaterale Verträge organisiert ist, ist das Bild der Angebotsseite noch sehr unscharf. Beispielsweise ist nicht bekannt, wie groß das Volumen des importierten Ökostroms ist, zu welchen Anteilen den gehandelten Volumina auch physische Lieferungen entsprechen und inwiefern die gehandelten Mengen den Strommix der exportierenden Länder beeinflussen. gemäß Angebot 12-109 vom 14.05.2012 - Teilprojekt 1: Marktanalyse - 1.Begriffsklärung - 2.Definitionen und Betrachtung der Anbieter - 3.Festlegung der Studien-Methodik - 4.Ermittlung und Analyse von Daten; Teilprojekt 2: Potenziale, Hemmnisse, Struktureffekte und Entwicklungsperspektiven- 5.Potenziale und Hemmnisse für den Ökostrommarkt- 6.Struktureffekte und Entwicklungsperspektiven; Begleitendes Arbeitspaket - 7.Veranstaltungen, Berichte, Koordination.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 10 |
| Wissenschaft | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 10 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 10 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 10 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 3 |
| Webseite | 7 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 2 |
| Lebewesen und Lebensräume | 5 |
| Luft | 3 |
| Mensch und Umwelt | 10 |
| Wasser | 3 |
| Weitere | 10 |