Ökonomische Analyse von Energiespeichern unter besonderer Berücksichtigung eines untertägigen Pumpspeicherwerks

Durch die Einbindung von fluktuierenden Energiequellen in unser Elektroenergiesystem entstehen wirtschaftliche und technische Herausforderungen, die es zukünftig zu bewältigen gilt. Ein Lösungsbeitrag kann dabei von Energiespeichern erbracht werden, die auf der Seite der Erzeugungskapazitäten (Angebot) sowie der Verbraucher (Nachfrage) eine höhere Flexibilität ermöglichen. Nach der Vorstellung der grundsätzlich geeigneten Flexibilisierungsoptionen wird in einem Kostenvergleich von Speichertechnologien dargestellt, dass zukünftig verschiedene Energiespeicher mit Energiedurchsatzkosten unter oder bei 10 ct/kWh zur Verfügung stehen könnten. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Untersuchung der Konzeption eines untertägigen Pumpspeicherwerks (PSWuT) in stillgelegten Bergwerken unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten. In der Kostenbetrachtung für ein PSWuT bildet die Bestimmung der Einflussfakto-ren auf die Speicherkosten einen elementaren Bestandteil. Insbesondere sind die Investitionskosten hervorzuheben, die durch einen Bottom-up-Ansatz ermittelt werden, wobei für die Betrachtungen zwei Modellbergwerke als Grundlage dienen. Die Ergebnisse der Analysen zeigen, dass unter den gewählten Annahmen im Ver-gleich zu anderen Speicheralternativen höhere Energiedurchsatzkosten resultieren. Dies ist prinzipiell als Wettbewerbsnachteil einzuordnen, wenn diese die prognostizierten Kostensenkungspotenziale umsetzen werden. Allerdings werden auch für die betrachtete Speichertechnologie des PSWuT mehrere Ansätze für Kostenreduktionen aufgezeigt. Die Identifizierung und Analyse der Erlösmöglichkeiten zeigt, dass deutliche Unterschiede in den Vermarktungsalternativen des Speicherstroms eines PSWuT bestehen. So ist zum Beispiel der alleinige Handel am Spotmarkt nicht ausreichend, damit die investitionsintensive Anlage sich amortisieren könnte. Der Regelenergiemarkt bietet als Kapazitätsmarkt, bei dem ein Großteil der Erlöse durch die reine Leistungsbereitstellung generiert werden kann, unter Umständen eine interessante Möglichkeit, obgleich die Märkte durch Unsicherheiten eine Investitionsentscheidung erschweren. Da die Anreize für Investitionen in Speichertechnologien in Deutschland zu gering sein könnten, als dass derartige Projekte alleine durch private Investments getätigt würden, wird eine Analyse zu den aktuell diskutierten Förderkonzepten durchgeführt. Insbesondere eine direkte Förderung des Speicherstroms muss dabei kritisch bewertet werden.

Klappentext

Masterarbeit aus dem Jahr 2011 im Fachbereich BWL - Investition und Finanzierung, Note: 1,0, Technische Universität Clausthal (Institut für Wirtschaftswissenschaften), Sprache: Deutsch, Abstract: Durch die Einbindung von fluktuierenden Energiequellen in unser Elektroenergiesystem entstehen wirtschaftliche und technische Herausforderungen, die es zukünftig zu bewältigen gilt. Ein Lösungsbeitrag kann dabei von Energiespeichern erbracht werden, die auf der Seite der Erzeugungskapazitäten (Angebot) sowie der Verbraucher (Nachfrage) eine höhere Flexibilität ermöglichen. Nach der Vorstellung der grundsätzlich geeigneten Flexibilisierungsoptionen wird in einem Kostenvergleich von Speichertechnologien dargestellt, dass zukünftig verschiedene Energiespeicher mit Energiedurchsatzkosten unter oder bei 10 ct/kWh zur Verfügung stehen könnten. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Untersuchung der Konzeption eines untertägigen Pumpspeicherwerks (PSWuT) in stillgelegten Bergwerken unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten. In der Kostenbetrachtung für ein PSWuT bildet die Bestimmung der Einflussfakto-ren auf die Speicherkosten einen elementaren Bestandteil. Insbesondere sind die Investitionskosten hervorzuheben, die durch einen Bottom-up-Ansatz ermittelt werden, wobei für die Betrachtungen zwei Modellbergwerke als Grundlage dienen. Die Ergebnisse der Analysen zeigen, dass unter den gewählten Annahmen im Ver-gleich zu anderen Speicheralternativen höhere Energiedurchsatzkosten resultieren. Dies ist prinzipiell als Wettbewerbsnachteil einzuordnen, wenn diese die prognostizierten Kostensenkungspotenziale umsetzen werden. Allerdings werden auch für die betrachtete Speichertechnologie des PSWuT mehrere Ansätze für Kostenreduktionen aufgezeigt. Die Identifizierung und Analyse der Erlösmöglichkeiten zeigt, dass deutliche Unterschiede in den Vermarktungsalternativen des Speicherstroms eines PSWuT bestehen. So ist zum Beispiel der alleinige Handel am Spotmarkt nicht ausreichend, damit die investitionsintensive Anlage sich amortisieren könnte. Der Regelenergiemarkt bietet als Kapazitätsmarkt, bei dem ein Großteil der Erlöse durch die reine Leistungsbereitstellung generiert werden kann, unter Umständen eine interessante Möglichkeit, obgleich die Märkte durch Unsicherheiten eine Investitionsentscheidung erschweren. Da die Anreize für Investitionen in Speichertechnologien in Deutschland zu gering sein könnten, als dass derartige Projekte alleine durch private Investments getätigt würden, wird eine Analyse zu den aktuell diskutierten Förderkonzepten durchgeführt. Insbesondere eine direkte Förderung des Speicherstroms muss dabei kritisch bewertet werden.