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Einfache Lösung für das Strommarktdesign - Spotmarkt only

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Eingestellt 5, Mär 2014 in Energiewende von Wolf von Fabeck (279 Punkte)
Bearbeitet 10, Mär 2014 von Nicole Münzinger

Keine Ausnahmeregelungen für Kohle- und Atomkraftwerke!

 
Inhalt
  • Wie funktioniert der Spotmarkt?
  • Wie funktioniert der Terminmarkt?
  • Sinkende Clearingpreise am Spotmarkt lassen die EEG-Umlage anschwellen
  • Zunehmende Unwirtschaftlichkeit der Gaskraftwerke
  • Stromvernichtung bei negativem Strompreis
  • Unnötiger Bau von Fernübertragungsleitungen.
  • Wo bleibt der Vorrang für die Erneuerbaren Energien?
  • Lösungsvorschlag "Spotmarkt only"
  • Weiterer Ausblick - Lokale Differenzierung des Börsengeschehens?
Problembeschreibung

Gleichgewicht zwischen Stromangebot und Stromnachfrage
Grundregel bei der Stromversorgung ist, dass stets genau so viel Strom in das Stromnetz eingespeist werden muss, wie aus ihm entnommen wird. Bei Abweichungen nach oben oder unten würden sonst die Sicherheitseinrichtungen ansprechen und es käme zu technischen Problemen bis hin zum Blackout. Die technische Systemführung erfolgt in den Schaltzentralen der Übertragungsnetzbetreiber. Im Wesentlichen geht es dort darum, die Einhaltung der Regeln zu überwachen, die im Gridcode zur Frage der Systembetriebsplanung und Systemführung festgelegt sind und ggf. korrigierend einzugreifen.
Es gibt verschiedene Methoden, mit denen das technisch erforderliche Gleichgewicht zwischen Stromerzeugung und Stromverbrauch hergestellt wird.
Vor der Liberalisierung des Strommarktes im Jahre 1998 bestimmten letztlich die vier großen Übertragungsnetzbetreiber nach technischer Zweckmäßigkeit, wer Strom in das Netz einspeisen durfte. Die Bezahlung des eingespeisten Stromes erfolgte nach Durchschnittswerten. Missbrauch der Marktmacht der großen Stromkonzerne bei der Bezahlung wurde durch die damaligen Strompreisaufsichten der Länder unterbunden.
Bei Liberalisierung des Strommarktes wurde mit dem Spotmarkt der Strombörse ein unmittelbar wirkendes marktwirtschaftliches Element mit weitreichenden Konsequenzen eingeführt.

Es geht hier nicht nur um die Frage, wer wieviel Geld für welche Stromlieferung bekommen oder bezahlen soll, sondern es geht auch um die entscheidende technische Frage, wann genau und mit wieviel Leistung jemand Strom in das Stromnetz einspeisen oder daraus entnehmen darf. Insofern darf man die Spotmarktregeln als Software auffassen, die das gesamte Stromnetz, die wohl größte Maschine der Welt steuert

Ein Staat, der sich entschließt, seine Stromversorgung auf fluktuierende Energieangebote aus Sonne und Wind umzustellen, und der die Systemführung, d.h. die technische Einsatzregelung einer Strombörse überlässt, muss ein Börsenhandelssystem anwenden, das auf fluktuierende kurzfristige Angebots- und Nachfrageschwankungen reagieren kann. Dazu ist nur der Spotmarkt, nicht aber der Terminmarkt in der Lage

Für energietechnische Laien klingt es zunächst etwas verwunderlich: Auch Strom kann an der Börse gehandelt werden. Aus Angebot und Nachfrage wird der sogenannte Clearingpreis ermittelt Dazu werden die Stromlieferungen gedanklich in zeitliche kurzzeitige und langzeitige Blöcke aufgeteilt und für die verschiedenen Liefertermine verkauft. Wenn der Liefertermin am nächsten Tag liegt, spricht man vom Spotmarkt. Wenn er weiter in der Zukunft liegt, spricht man vom Terminmarkt.
Für den Terminmarkt gibt es auch die Bezeichnung OTC-Markt (over the counter), wenn das Geschäft durch einen Broker abgeschlossen wird, der gegen Bezahlung sogar Privatkunden bedient.

Wie funktioniert der Spotmarkt?

Am Spotmarkt werden täglich für jede Viertelstunde des Folgetages ALLE Stromangebote und Nachfragen nach Strom, die bis dahin noch nicht verkauft oder gekauft worden sind, gesammelt und es wird daraus ein einheitlicher Strompreis (Clearingpreis) errechnet. Dieser Preis gilt dann für alle Spotmarkt-Teilnehmer, soweit sie zum Zuge kommen. Am Spotmarkt kostet also der Strom in jeder Viertelstunde seinen extra Preis. Kaufinteressenten, die in dieser Viertelstunde einen geringeren Strompreis zahlen wollten, gehen leer aus (sie dürfen die von ihnen gewünschten Strommengen nicht entnehmen). Verkäufer, die mehr als den errechneten Strompreis für ihren angebotenen Strom bekommen wollten, kommen nicht zum Zuge (sie dürfen in dieser Viertelstunde ihren Strom nicht einspeisen). Es wird also nicht nur der Clearingpreis festgelegt, sondern es entscheidet sich auch, ob das Angebot oder die Nachfrage zum Zuge kommt, bzw. erfüllt wird. Die Entscheidung ist rechtsverbindlich.

Die Spotmarktregelung ist deswegen vernünftig, weil niemand gezwungen wird, Strom zu einem Preis zu kaufen, der höher ist, als der von ihm angefragte Preis und niemand wird gezwungen, Strom zu einem Preis zu liefern, der niedriger ist als der, zu dem er ihn ageboten hat. Der Spotmarkt stellt somit ein genial einfaches und effektives Optimierungssystem dar. Seine Funktionsweise lässt sich mit Hilfe einer Grafik leicht erklären.

Das untenstehende Diagramm ist ein Beispiel, in dem die Erneuerbaren Energien aus Vereinfachungsgründen noch nicht vorkommen. Es gilt für eine bestimmte Viertelstunde eines bestimmten Tages. Dort sind Stromangebote (in Blau) von den verschiedensten Anbietern eingetragen, (soweit sie ihren Strom nicht schon vorher am Terminmarkt verkauft haben).

Es muss sich nicht um Kraftwerke (z.B. Kohlekraftwerke oder Gas und Dampfkraftwerke oder Gasturbinenkraftwerke) handeln, die ihren Strom anbieten. Es können auch Stromhändler sein, die sich am Terminmarkt verkalkuliert haben und ihre zu viel eingekauften Strommengen wieder loswerden wollen.

Schließlich bieten auch Endkundenversorgungsunternehmen Strom an, wenn sie einen hohen Anteil von Solarstromeinspeisern mit hohem Eigenverbrauchsanteil haben, die zu einer sonnigen Stunde weniger Strom aus dem Stromnetz ziehen, weil sie ihren eigenen Solarstrom verbrauchen.

 

 

Hier bitte Artikel mit Abbildungen lesen: http://sfv.de/artikel/einfache_loesung_fuer_das_strommarktdesign.htm

 
Und danach freue ich mich auf Ihre Diskussionsbeiträge hier auf Top50-Solar Experts.
 
Wolf von Fabeck
   

3 Antworten

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Beantwortet 6, Mär 2014 von Schmidt-Gütter (284 Punkte)

Ich sehe und verstehe das "Master-Problem":

Die Betreiber der fossilen Kraftwerke berufen sich darauf, dass sie ... nicht nur das Recht, sondern sogar die Verpflichtung erworben hätten, Ihren Strom ins Netz einzuspeisen. Wenn dies zu einer Stunde geschieht, zu der - was immer häufiger vorkommen wird - Strom aus Wind- und Sonnenenergie in großem Umfang in das Stromnetz eingespeist wird, dann gibt es am Spotmarkt nicht genügend Nachfrager für den Strom, denn die üblichen Nachfrager haben sich ja bereits am Terminmarkt eingedeckt.

Herzlichen Dank für die gute Analyse und die ansprechende Aufbereitung im Artikel !

Allerdings muss man kein Freund fossiler Kraftwerke sein um anzuerkennen, dass diese sich nun einmal nicht kurzfristig in ihrer Leistung drosseln oder gar ganz abschalten lassen - was bei den erneuerbaren Energien hingegen sehr viel besser funktioniert.  -  Und den in fossilen Kraftwerken erzeugten Strom gleich dort zu vernichten, weil sie wegen einem Vorrang erneuerbarer Energien (EE) nicht mehr ins Netz einspeisen dürfen, ist auch nicht gerade sinnvoll oder gar ökologisch.

Eine generelle Abschaffung des Terminmarktes halte ich deshalb für zu radikal und nicht zielführend.

Allerdings brauchen wir wohl Mittel und Wege, um entweder dem Spotmarkt ein ausreichendes Marktvolumen zu überlassen - oder den Terminmarkt für Strom aus EE zugänglich zu machen.

Ferner sollte man dabei nicht aus den Augen verlieren, dass der Strompreis beim Endkunden heute nur noch zu einem eher kleinen Teil durch den Preis des Stromerzeugers bestimmt wird: Neben EEG-Umlage schlagen hier vor allem die Kosten der Netznutzung zu Buche - bei mir zur Zeit mehr als 50% (13,5 Ct. / kWh  bei einem Gesamtpreis von 22 Ct. / kWh, jeweils + MwSt).

Insofern kann ich auch das Argument "Stromvernichtung bei negativem Strompreis" nicht nachvollziehen - zumindest derzeit. (Wenn ich an der Börse Strom für -4 Ct. einkaufe und verbrauche, dann muss ich immer noch (13,5 - 4 + 6,24 = 15,74) Ct./kWh + MwSt. zahlen. Einen Gewinn oder Anreiz zur Verschwendung kann ich daraus nicht ableiten. Unter Umständen ist das sogar noch zu viel, um im Winter mit Netzüberschüssen einen Solarspeicher wirtschaftlich aufzuladen...)

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Bleibt die Frage, wie sich das angesprochene zugrundeliegende Problem lösen lassen könnte.

Ich sehe dafür verschiedene Ansätze:

  • EE-Stromproduzenten modifizieren ihre Anlagen (durch passende Speicher) so, dass sie am Terminmarkt teilnehmen können.
  • Am Terminmarkt darf nur noch die Differenz zwischen prognostiziertem Verbrauch und prognostiziertem EE-Anteil an der Stromproduktion gehandelt werden. So erhöht sich das Marktvolumen am Spotmarkt auf einen angemessenen Umfang.
  • (Neue) EE-Stromproduzenten speisen gar nicht mehr ins Netz ein, sondern verbrauchen alles lokal bzw. per Direktvermarktung in unmittelbarer Nähe.
    • Fairerweise sollte man sie dann von der EEG-Umlage befreien - denn sie handeln ja nicht nur ökologisch und im Sinne der Netzstabilität, sondern müssen auch die (erheblichen) Kosten der Speicherung schultern. Dies mit einer politisch motivierten extra Umlage zu bestrafen, wäre/ist nicht nur ungerecht, es ist auch ein Anreiz in eine völlig falsche Richtung.
  • EE-Anlagen werden künftig so ausgelegt bzw. modifiziert, dass sie ihre Betreiber bzw. Nutzer in den Sommermonaten  -auch bei schlechtem Wetter-  vollständig autark versorgen können. Dann kann man wenigstens in dieser Zeit (einige) fossile Kraftwerke stilllegen (und z.B. gründlich warten).
    • Der Nachfrageeinbruch setzt zudem die Anbieter zentraler -und damit meist fossiler-  Kraftwerke unter ökonomischen Druck. Insofern ist dies vielleicht der erfolgversprechendste Ansatz...
  • Ganz anderer Ansatz: Im Emmissionshandel mit CO2-Zertifikaten ansetzen: Gegenwärtig werden nicht nur die Kohlekraftwerke bevorzugt, sondern auch ignoriert, dass zunehmend Strom aus EE CO2-frei produziert wird: Die verfügbare Menge an CO2-Zertifikaten wird nicht angepasst. Damit werden diese Zertifikate sinnlos billig. (Ggf. verstärkt sich dieser Effekt noch durch eine lahmende Wirtschaft - aber da sehe ich nicht den Hauptgrund für das Problem.) Links dazu:

Vielleicht ist nicht jeder dieser Ansätze realisierbar (z.B. wegen politischem "Filz" oder zu hoher Kosten). Vielleicht sollten auch mehrere oder alle dieser Ansätze parallel umgesetzt werden.

Aber eine alleinige Konzentration auf den Spotmarkt halte ich für nicht zielführend bzw. nicht realistisch umsetzbar. Auch wenn die Idee durch ihre Einfachheit so sehr verführerisch klingt...

 

Kommentiert 7, Mär 2014 von Schmidt-Gütter (284 Punkte)
Kleine Korrektur: In die Kosten der Netznutzung hatte ich versehentlich die Stromsteuer von 2,05 Ct. mit hineingerechnet.
Ändert allerdings nichts an den grundsätzlichen Aussagen...
0 Punkte
Beantwortet 6, Mär 2014 von Jörg Tuguntke (1,368 Punkte)
Moin, moin,

in Ergänzung zu den Ansatzmöglichkeiten von Herrn Schmidt-Gütter gäbe es ja auch die Möglichkeit, den Spotmarkt für den Endkunden zu öffnen.

Über einen "intelligenten" Zähler kaufe ich dann Strom, wenn er günstig ist, vermeide den Bezug zu "teuren" Zeiten (meiner Waschmaschine ist es doch egal, wann sie läuft und dem Geschirrspüler auch).

Da sich in absehbarer Zeit auch die Preise für Speicher reduzieren werden, könnte es dann evvtl. sogar für eine Mietwohnung rentabel werden, im Keller einen 5-10kW Speicher aufzustellen, günstig zu laden und den Strom nach Belieben zu nutzen (ohne eigene "Erzeugungsanlage").

Sollte ein derartiges "Verhalten" am Markt auftreten, würden (langfristig) durch den Bedarf der "Billignutzung" die Spotpreise nicht mehr so stark sinken, in teuren Zeiten wäre der Bedarf (durch eigene Vorräte / Verbrauchsverschiebung) zurückgehen, der Preis nicht so hoch sein.

Durch Speichern oder Verschieben der Nachfrage würde sich also der Spotmarkt ausgleichen, es würde sich langfristig ein annähernd konstanter Stromkonsum ergeben.

Es bleibt also nur das "Reagieren" auf die Wetterveränderungen (alternative Energieen).

Dafür müssen vorhandene, alte und neue Techniken weiterentwickelt und angepasst werden, dann wird es auch dort Lösungen geben.

Bei all den Möglichkeiten und Problemen (mal abgesehen vom politischen Unwillen) gibt es nach meiner Meinung nicht "die eine Lösung", sondern nur einen MIX. Diese Mix hätte zudem den Vorteil daß man "kleine Teile" später problemlos durch andere / bessere Lösungen ersetzen kann.

>> Hätten wir einen vernünftigen EnergieMIX gehabt, wäre es problemlos möglich eine Energieform zu ersetzen. Mittlerweile wissen wir: DAS ist möglich, wenn Oligopolisten und Politiker nicht permanent "mauern" würden.<<

mfg  tugu
Kommentiert 7, Mär 2014 von Schmidt-Gütter (284 Punkte)
Öffnung des Spotmarkts für den Endkunden:
Über CareEnergy ist ein solcher Zugriff praktisch bereits möglich, wenn auch nur indirekt:
Das Unternehmen bietet
(a) einen tagesaktuell börsenpreisbasierten "Real-Tarif" an:  http://www.care-energy-online.de/index.php/stromgas/strom/real-tarif.html  und sogar
(b) einen stundengenauen börsenpreisbasierten Tarif: http://www.care-energy-online.de/index.php/stromgas/strom/professional-tarif.html  (wobei die Webseite offenbar vom Real-Tarif kopiert und nicht vollständig angepasst wurde; Im Kundenbrief des Unternehmens stand aber richtig drin, dass ich in lastschwachen Zeiten auch negative Strompreise nutzen kann).

Sorry für die mit diesem Hinweis unvermeidliche Werbung.
0 Punkte
Beantwortet 25, Apr 2014 von Frank Busse (50 Punkte)

In der (heute) aktuellen Fassung unter sfv.de begründen Sie Ihre Forderung nach "Spotmarkt only"  - also einer Teilnahmepflicht für alle Stromerzeuger - mit der Annahme, die negativen Strompreise am Spotmarkt seien quasi "Strafzahlungen" für diejenigen Einspeiser, die mehr einspeisen wollen als die Verbraucher benötigen und einige Teilnehmer würden sich diesen Strafzahlungen entziehen, indem sie am Spotmarkt nicht teilnehmen. Diese (für Ihre Argumentation zentrale) Annahme überzeugt nicht:

Wie entstehen Preise am Terminmarkt?

Am Terminmarkt handeln Stromerzeuger und -abnehmer die Preise frei untereinander aus. Der Terminmarkt hat für beide Seiten vor allem den (geldwerten!) Charme der langfristigen Planbarkeit. Beide - Stromerzeuger und -abnehmer - müssen aber auch möglichst wirtschaftlich agieren, um im Wettbewerb bestehen zu können und versuchen deshalb, im Voraus abzuschätzen, welche Preise am Spotmarkt auftreten würden:

  • Kein Stromerzeuger verkauft am Terminmarkt, wenn er aufgrund seiner Prognosen am Spotmarkt einen höheren Preis erwartet.
  • Kein Abnehmer kauft am Terminmarkt, wenn er aufgrund seiner Prognosen am Spotmarkt einen geringeren Preis erwartet.

Ein am Terminmarkt ausgehandelter Preis wird also immer in einer Überschneidung von Unsicherheitsbereichen der beiderseitigen Prognosen liegen. Wenn Stromerzeuger oder -abnehmer im Nachhinein feststellen, dass ihre Prognose falsch waren, werden sie ihre Algorithmen anpassen - oder im Wettbewerb untergehen.

Aus simpler wirtschaftlicher Notwendigkeit müssen bei einem Termingeschäft die Preise - im Mittel - den Preisen am Spotmarkt (einschließlich "Strafzahlungen") entsprechen. Die Ihrer Forderung zugrundeliegende Annahme wäre damit unzutreffend.

Wie würde sich "Spotmarkt only" in der Praxis auswirken?

Die Verpflichtung der Kohle- und Atomstromerzeuger, am Spotmarkt anzubieten, hätte vor allem zwei Konsequenzen:

  • Den handelnden Parteien würde die langfristige Planbarkeit genommen.
  • Zu Zeitpunkten, an denen ein Überschuss an Strom im Netz ist, würden die Strommengen mit negativen Preisen zunehmen (weil kein "Grundlast"-Kraftwerk kurzfristig von Netz genommen kann).

Dass auch die Betreiber von Kohle- und Atomkraftwerken zu diesen Zeitpunkte "negative Strompreise" erzielen würden, ist zwar richtig, würde aber - wie oben ausgeführt - an der Wirtschaftlichkeit dieser Kraftwerke im Mittel (und nur dies ist für den Betrieb von "Grundlast"-Kraftwerken relevant!) nichts ändern.

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