Energie- und CO 2- Handel

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BAköV Veranstaltung
Energie- und CO²-Handel
16. September 2014
Dr. Thomas Niedrig
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
1
Inhalte des heutigen Tages
•
Warum gibt es Energiehandel und wie funktioniert er?
•
Was ist eine Position und wie behält man den
Überblick?
•
Ziele im Energiehandel
- Hedging der Kraftwerke und Vertriebe
- Arbitragegeschäfte
- Spekulation
•
Termin- und Spotmärkte
•
Integration Erneuerbarer Energieträger
•
Kritische Elemente im heutigen Marktdesign
- Knappheitspreise und Kapazitätsmärkte
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Wie denken Händler ?
Dr. Thomas Niedrig
2
Warum gibt es Energiehandel ?
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3
Energiehandel* wurde erst mit der Liberalisierung
relevant
Transport und Verteilung
Erzeugung
Handel
Vertrieb
Ursache: Verlust des natürlichen Hedges
durch geschlossenen Versorgungsgebiete
* Handel im Sinne des englischen Wortes „Trading“
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4
Entwicklung des (Europäischen) Rechtsrahmens
• „Weißbuch“ der EU Kommission:
„Der Binnenmarkt für Energie“ (1988) 238 endgültige Fassung vom
02.05.1988
• Richtlinie der EU Kommission zu gemeinsamen Vorschriften für den
Elektrizitätsmarkt; Richtlinie 96/92/EG bzw.
Erdgasbinnenmarkt; Richtlinie 98/30/EG
• Beschleunigungsrichtlinie über gemeinsame Vorschriften für den
Elektrizitätsbinnenmarkt; Richtlinie 2003/54/EG
Erdgasbinnenmarkt; Richtlinie 2003/55/EG
Ein systematischer
Suchprozess
nach dem
optimalen
Marktdesign ?
• Verordnung über die Netzzugangsbedingungen im
grenzüberschreitenden Stromhandel; VO Nr. 1228/2003
• Richtlinie über ein System für den Handel mit Emissionszertifikaten
(Emissionshandelsrichtlinie); Richtlinie 2003/87/EG
• Richtlinien im Rahmen des „3rd Package“ der Kommission
Richtlinie 2009/72/EG (Strom) und 2009/73/EG (Gas)
• Regulation on Energy Market Integrity and Transparency (REMIT); 2010
726/3
• Ausweitung der Finanzmarktregulierung auf Strom und Gas
u.a. EMIR, MiFiD; MAD, CAD ….
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5
Der Commodity Preis ist nur ein Bestandteil des
Endkundenpreises
• Die Commodity „Strom“
hat „nur“ einen Anteil
von 30% am Endkundenpreis
100% = 25,74 ct/kWh (April 2012)
17%
• Nur rd. 37% sind wirklich
wettbewerblich
Netzentgelte
28%
Vertrieb
9%
KWK
2%
Konzessionsabgabe
8%
5%
• Mehr als 50 % des
Endkundenpreises
werden politisch determiniert
Commodity Strom
Messung und Abrechnung
30%
Stromsteuer
EEG
0,1%
Quelle: BDEW April 2012
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6
Die Belastung der Stromverbraucher durch Steuern und
Abgaben ist gestiegen
Entwicklung der im Strompreis enthaltenen Abgaben (Mrd. € exkl. MwSt)
State-caused charges for all electricity customers
in € billion
1
Quelle
: Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. (German Energy and Water Association), April 2012;
Schätzungen
Entnommen aus RWE Facts and Figures 2012
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Im Energiehandel sind „Händler“ und „Hedger“ aktiv
Hedger verkaufen was sie
haben, aber nicht brauchen
und/oder kaufen was sie
brauchen aber nicht haben
= Positionsabsicherung
Ziel ist Risikominderung
Händler verkaufen was sie
nicht haben
und/oder kaufen was sie
nicht brauchen
= bewusste Positionierung
Ziel ist Risikoübernahme mit
Gewinnaussichten
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8
Was ist eine Position?
Hedger haben im Markt eine „natürliche“ Position:
Vertriebsgesellschaften müssen den Bedarf ihrer Kunden zukaufen. Ist das
noch nicht erfolgt, sind sie „short“ („Kaufhedger“).
Erzeugungsunternehmen können Strom verkaufen, wenn ihre Kosten gedeckt
werden. Sofern dies noch nicht geschehen ist, sind sie „long“ („Verkaufhedger“).
Käufer und Verkäufer müssten auf dem Markt zeitgleich aktiv sein, um ihre
Position schließen zu können.
Unterschiedliche preisliche und zeitliche Vorstellungen der Hedger können
nur
durch spekulativ tätige Händler ausgeglichen werden, die eine Position
vorübergehend in ihr Risikoportfolio nehmen
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Funktionen des Händlers
Energiehändler auf liberalisierten Märkte haben 3 Kernaufgaben:
-
Bereitstellung von Risikokapital für Positionsübernahme
-
Aggregation verfügbarer Informationen (verdichtet zu einem Preis)
-
Zusammenbringen von Käufern und Verkäufern
Durch die rapide Entwicklung der Kommunikationswege hat sich die Aufgabe
verändert:
- Informationsflüsse haben sich durch das Internet deutlich beschleunigt
- Elektronische Handelsplattformen machen es Käufern und Verkäufern
deutlich einfacher zusammenzufinden
- Das Stellen von Risikokapital im Rahmen der Positionsübernahme
bleibt zentrale Funktion auch in einem elektronisch vernetzen Markt
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Organisation des Energiemarktes
(natürliche Positionen)
Mr. Trader (T)
Long
Mr. Generation (G)
Long
Short
Kraftwerke
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Short
Mr. Retail (R)
Long
Short
Endverbraucher
- Standardlastprofil
- gemessene Kunden
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Organisation des Energiemarktes
(Hedging im Terminmarkt)
Mr. T
Long
Short
Mr. G
Long
Kraftwerke
Mr. R
Short
Verkauf
- Forwards
- Futures
- Call Optionen
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Long
Kauf
- Forwards
- Futures
- Call Optionen
Short
Endverbraucher
- Standardlastprofil
- gemessene Kunden
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Organisation des Energiemarktes
(Hedging im Terminmarkt, Einbindung der Händler)
Mr. T
Long
Kauf
- Forwards
- Futures
- Call Optionen
Short
Verkauf
- Forwards
- Futures
- Call Optionen
Mr. G
Long
Kraftwerke
Mr. R
Short
Verkauf
- Forwards
- Futures
- Call Optionen
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Long
Kauf
- Forwards
- Futures
- Call Optionen
Short
Endverbraucher
- Standardlastprofil
- gemessene Kunden
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Organisation des Energiemarktes
(Optimierung im Termin- und Spotmarkt)
Mr. T
Long
Kauf
- Forwards
- Futures
- Call Optionen
Short
Verkauf
- Forwards
- Futures
- Call Optionen
Mr. G
Long
Kraftwerke
Kauf
- Forwards
- Futures
- Call Optionen
Mr. R
Short
Verkauf
- Forwards
- Futures
- Call Optionen
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Long
Kauf
- Forwards
- Futures
- Call Optionen
Short
Endverbraucher
- Standardlastprofil
- gemessene Kunden
Verkauf
- Forwards
- Futures
- Call Optionen
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14
Organisation des Energiemarktes
(Physische Erfüllung je ¼ h)
Mr. T
Long
Kauf
Short
Verkauf
Mr. G
Long
Erzeugung
Mr. R
Short
100
Verkauf
100
Long
Kauf
Short
Absatz
Zukauf
Verkauf
100
100
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100
100
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15
Organisation des Energiemarktes
(Physische Erfüllung; Fahrplananmeldung der Bilanzkreise)
Netzbetreiber (TSO)
Fahrplan ¼ h
Bilanzkreis
Mr.T
Fahrplan ¼ h
Bilanzkreis
Mr.G
Fahrplan ¼ h
Bilanzkreis
Mr.R
Mr. T
Long
Kauf
Short
Verkauf
Mr. G
Long
Erzeugung
Mr. R
Short
Verkauf
Long
100
100
Kauf
Short
Absatz
Zukauf
Verkauf
100
100
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100
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100
16
Positionsdarstellung im Portfolio
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Darstellung einer linearen Position in einem
Pay Out Diagramm
Verkauf eines Terminkontraktes @ 70 €/MWh
Gewinn
Verlust
Marktpreis des Underlying
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Darstellung einer Call Option in einem
Pay Out Diagramm
Kauf einer Call Option für 5 €/MWh mit einem Ausübungspreis von 70 €/MWh
Gewinn
Verlust
Marktpreis des Underlying
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Portfoliodarstellung im Pay Out Diagramm
Long Call @ 70; Short Forward @ 70
Gewinn
Verlust
Marktpreis des Underlying
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Energiehandel als dynamischer Prozess
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Die Strommärkte im Zeitablauf*
Terminmarkt
Spotmarkt
Yn bis d/a
bis Börse
Intra Day
bis h+1
Regelenergie
bis Realtime
Day After
Nach Lieferung
* Orientierungsrahmen am Beispiel Deutschland
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Mögliche Handelsplätze
„Wholesale“ - Markt
Außerbörslich (OTC-Markt)
Spot-Markt
physisch
Termin-Markt
Forwards/ Optionen/
Strukturierte Produkte
Erfüllung: physisch,
finanziell
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Börse
Spot-Markt
physisch
Termin-Markt
Futures/ Optionen/
Erfüllung: überwiegend
finanziell
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Europäische Stromterminmärkte
Handelsvolumen in europäischen Stromhandelmärkten
Billion kWh1
10,000
10,000
9,000
9,000
8,000
8,000
7,000
7,000
6,000
6,000
5,000
5,000
4,000
4,000
3,000
3,000
2,000
2,000
1,000
1,000
-
2001
2001
2002
2002
2003
2003
2004
2004
2005
2005
2006
2006
2007
2007
2008
2008
Germany
France
Netherlands
Scandinavia
Germany OTC
France OTC
Netherlands OTC
Spain
2009
2009
2010
2010
2011
2011
Quelle: RWE Fact and Figures, August 2011
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24
Terminmarktprodukte
Baseload:
Peakload:
Lieferung einer definierten Leistung in allen
Stunden der Kontraktperiode einschließlich
Sonn- und Feiertage
Lieferung einer definierten Leistung an 12
Stunden aller Werktage der Kontraktperiode
Beispiel:
Cal 14 =
365 Tage * 24 h = 8.760 h
Leistung z.B.
25 MW
Handelsvolumen
219.000 MWh
Preis
38,00 €/MWh
Kontraktwert
8.322.000 €
Beispiel:
Cal 14 =
261 Tage * 12 h = 3.132 h
Leistung z.B.
25 MW
Handelsvolumen
78.300 MWh
Preis
49,00 €/MWh
Kontraktwert
3.836.700 €
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Terminmarktprodukte (Eigenschaften)
• Gehandelte Produkte führen immer zu einer verbindlichen
Liefer- bzw. Zahlungsverpflichtung
• Entsprechend beinhaltet der Preis auch eine Leistungskomponente
• Die Höhe der Leistungskomponente lässt sich ableiten aus:
- Wkt. eines Defizits z.B. aufgrund eines Kraftwerksausfalls
- Kosten der Besicherung z.B. aus eigenem Kraftwerkspark
- Kosten der Wiedereindeckung z.B. im Intra-Day
- Erwartete „Pönale“ für den Fall einer unausgeglichenen Position
in Echtzeit (Regelenergiekosten)
Der Begriff Energy Only Markt (EOM) ist daher begrifflich problematisch,
da er sich nur auf den quotierten Preis (€/MWh) bezieht
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Der elektronische Stromterminmarkt
Lieferregionen
Produkte
Liquide z.B. Germany
Hohe Liquidität
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Geringe Liquidität
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Markttiefe und Bid/Offer sind entscheidende
Indikatoren für Risiko
30 MW
85 ct/MWh
Bid/Offer
Choice Markt
151 MW
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28
Im Terminmarkt sind nicht gehandelte Produkte
implizit berechenbar
Off-Peak = Baseload abzüglich der Peak Load Stunden
Baseload:
Peakload:
Beispiel:
Cal 14 =
365 Tage * 24 h = 8.760 h
Leistung z.B.
25 MW
Handelsvolumen
219.000 MWh
Preis
38,00 €/MWh
Kontraktwert
8.322.000 €
Beispiel:
Cal 14 =
261 Tage * 12 h = 3.132 h
Leistung z.B.
25 MW
Handelsvolumen
78.300 MWh
Preis
49,00 €/MWh
Kontraktwert
3.836.700 €
Off-Peak:
Liefervolumen Cal 14 =
219.000 MWh – 78.300 MWh
Theoretischer Kontraktwert =
8.322.000 € - 3.836.700 €
Fairer Kontraktpreis
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=
140.700 MWh
=
=
4.485,300 €
31,88 €/MWh
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Die Abfolge der Produktpreise für zukünftige
Lieferzeitpunkte ist eine Terminmarktkurve
Beispiel Strom Baseload (€/MWh)
50,00
45,00
40,00
35,00
30,00
25,00
20,00
Okt 14 Nov 14 Dez 14
Q1 15 Q2 15 Q3 15 Q4 15
2016
2017
2018
Quelle: EEX Preisstand 15. August 2014
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Was ist die “natürliche” Beziehung zwischen
den Produkten auf der Terminmarktkurve*?
In einem ersten Ansatz könnten wir unterstellen das gilt:
FT(t) = E [S(T)/Ft]
Mit:
FT(t) = Terminmarktpreis für Lieferzeitraum T zum Zeitpunkt t mit T>t
S(T) = Spotmarktpreis im Lieferzeitraum T
Ft = Verfügbare Informationen über den Lieferzeitraum zum Zeitpunkt t
Umgangssprachlich:
“Der Terminmarktpreis ist der beste verfügbare Schätzer
auf den zu erwartenden Spotmarktpreis”
Sehr logisch aber wenig hilfreich!
*Im Englischen = Forward Curve
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31
Erste Überlegungen zur Terminmarktkurve
Bei Keynes (1930):
“The spot price must exceed the forward price by the amount the producer is ready to
sacrifice in order to hedge himself….”
Kupfer
Stand 07.09.2011
USD/t ;
Forward Curve
Stand 07.09.2012
Stand 15.08.2014
Normal
Backwardation
Quelle: Finanzen.net
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32
In der Realität finden sich auch ansteigende
Terminmarktkurven
Gold
USD/Uz ;
Forward Curve; Stand 15.08.2014
Ansteigende Terminmarktpreise werden als in
“Contango”
bezeichnet.
Erweiterung des Ansatzes um Finanzierungskosten
(Finanzpapier ohne Dividende):
f T(t) = S(t) e r(T-t)
Mit:
fT(t)
S(t)
er(T-t)
= Terminmarktpreis für Lieferzeitraum T
zum Zeitpunkt t mit T>t
= Spotmarktpreis im Lieferzeitraum T
= Finanzierungskosten bei Zinssatz r
für Zeitraum bis Fälligkeit T-t
Quelle: Finanzen.net
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Erweiterter Ansatz für die Beschreibung der
Spot/Forward Beziehung
Für lagerfähige Commodities:
f T(t) = S(t) e (r-y)(T-t)
Mit:
Y = Convenience Yield =
y1
Nutzen der
physischen
Commodity
–
c
Lagerkosten
bei linearem Zinssatz
f T(t) = S(t) + r (T-t) + c (T-t) – y (T-t)
In Abhängigkeit von den Parametern lassen sich damit sowohl Contango
als auch Backwardation Formen der Terminmarktkurve erklären.
Mißverhältnisse entlang der Terminmarktkurve können durch
“Cash and Carry Arbitrage” ausgeglichen werden.
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Cash and Carry Arbitrage bei Strom möglich?
Forward Curve
Strom Baseload D
50,00
45,00
Q4/2014
40,00
Cal 2015
35,00
Problem der
begrenzten
Speicherfähigkeit
30,00
25,00
20,00
Okt 14 Nov 14 Dez 14
Q1 15 Q2 15 Q3 15 Q4 15
2016 2017 2018
Stand 15.08.2014; Quelle EEX
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Terminmarktkurve für Erdgas
Forward Curve
Gas NCG
28,00
27,00
26,00
25,00
Brennstoffe sind
grundsätzlich
lagerfähig
24,00
23,00
22,00
Stand 15.08.2014; Quelle EEX
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36
Terminmarktkurve für EUAs
Forward Curve
EUAs
8,00
7,50
EUA Zertifikate
sind innerhalb
der Handelsperiode
verwendbar
7,00
6,50
6,00
5,50
5,00
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
Stand 15.08.2014; Quelle EEX
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Erst im Spotmarkt werden Angebot und Nachfrage in
Übereinstimmung gebracht
Spotkontrakte
 Geschäftsabschluss heute  Erfüllung erfolgt zeitnah
 Auf physikalische Erfüllung ausgerichtet
 Handel in OTC-Märkten:
– Standardprodukte für Folgetag (Base, Peak)
– frei gestaltbare Produkte (z.B. 0-6, 8-18)
 Handel an Börsen:
– Einzelstunden in Auktionen (z.B. EEX, APX)
– Standardprodukte (Base, Peak)
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Preissystematik am EEX Spotmarkt
120,00
Stundenpreise
EEX
110,00
100,00
Phelix
Peak
90,00
EUR / MWh
80,00
Der Spotmarktpreis
in der Lieferperiode
bestimmt den
Abrechnungspreis
eines Terminkontraktes
(Settlement)
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
Phelix
Base
20,00
10,00
0,00
H01 H07 H13 H19 H01 H07 H13 H19 H01 H07 H13 H19 H01 H07 H13 H19 H01 H07 H13 H19
03.07.2006
04.07.2006
05.07.2006
06.07.2006
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07.07.2006
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Ziele der Marktakteure
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40
Ziele im Energiehandel
Hedging
Arbitrage
Spekulation
• Absicherung von offenen
• Erzielen eines risikolosen
Gewinns aus unterschiedlichen Preisen:
• Eingehen von offenen
Positionen in Erwartung
bestimmter Preisentwicklungen
Positionen in Erzeugung
oder Vertrieb
• Diversifizierung der
Absatz- oder
Beschaffungskanäle
- auf unterschiedlichen
Handelsplätzen für das
gleiche Produkt
- für ein Produkt
(„outright“)
• Korrektur der Make or
Buy Entscheidung
- zwischen Produkten auf
der Terminmarktkurve
- zwischen Produkten
(„product spread“)
- zwischen regionalen
Märkten
- zwischen regionalen
Märkten („location
spread“)
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Hedging als kontinuierliche Aufgabe
- Kraftwerke
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Kraftwerkshedging
Entscheidungsrelevant ist der „Clean Dark Spread“ 1
Brennstoffkosten
EUA Kosten
CDS  Strompreis 

K*
Brennstoffeffizienz CO 2 Effizienz
„>0“
„<0“
make
buy
CO2
fuel
power
plant
power
•K = Sonstige Kosten (z.B. Personal, Wasser)
1 für Kohlekraftwerke; für Gaskraftwerke = Clean Spark Spread
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43
Berechnungsbeispiel
var. Kosten
=
Brennstoffkosten
+
Brennstoffeffizienz
EUA Kosten
EUA Effizienz
+
sonstige Kosten
Beispiel
Kohlekraftwerk
var. Kosten
Kohlekraftwerk
=
47,42=
Anfahrtkosten
112€/t
0,34t/MWh el
38,22
+
7€/t
0,9t/MWh el
+
2,9
+
6,3
+
2,9
15000€
Mindestpreis für Spotvermarktung
auf (24 x 500) MWh
=
1,25€/MWh
48,67€/MWh
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44
Aufgrund der schwankenden Nachfrage wird innerhalb
eines Tages die Merit Order in weiten Teilen tangiert
Lieferverpflichtung
Stunde 12
Lieferverpflichtung
Stunde 23
Preis für
Einzelstunden
4
4
4
4
Erzeugungsgrenzkosten
(€/MWh)
4
100 4
4
4
0
Verfügbare Leistung (MW)
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Bestimmung Börsengebote durch einen Erzeuger
(vereinfacht, da z.B. ohne Reservedarstellung oder Mindestlast)
50
48
46
44
42
40
38
36
34
32
30
17000
Stunde 12
Grenzkosten [€/MWh]
Grenzkosten [€/MWh]
Stunde 23
18000
19000
20000
21000
22000
23000
24000
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
21000 22000 23000 24000 25000 26000 27000 28000
Leistung [MW]
Leistung [MW]
Börsengebote für Stunde 23
Einkauf
Volumen [MW] Preis [€/MWh]
500
1800
4100
40
39
38
Börsengebote für Stunde 12
Verkauf
Einkauf
Volumen [MW] Preis [€/MWh]
500
1000
1800
Verkauf
Volumen [MW] Preis [€/MWh]
44
45
46
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
400
1400
1510
1900
63
61
59
46
Volumen [MW] Preis [€/MWh]
200
600
1100
1900
Dr. Thomas Niedrig
67
69
75
82
46
Im (wettbewerblichen) Spotmarkt ergibt sich
nur ein begrenzter Beitrag zur Fixkostendeckung
(Vereinfachte Darstellung)
P
Nachfrage
P
Verfügbare
Kapazität
Nachfrage
Verfügbare
Kapazität
P = c2
P = c1
MW
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
MW
Dr. Thomas Niedrig
47
Spitzenlastkraftwerke können nur in Knappheitssituationen im Spotmarkt Geld verdienen
(Vereinfachte Darstellung)
P
Nachfrage
Verfügbare
Kapazität
P
Verfügbare
Kapazität
P = VOLL ?
Nachfrage
P = c3
MW
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
MW
Dr. Thomas Niedrig
48
Eine breitere Betrachtungsweise versteht ein Kraftwerk
als Option auf Stromerzeugung
Clean Dark Spread
Einsatz-Entscheidung:
make
CSS > 0
generate power
use fuel and CO2
<0
€/MWh
CSS
buy
buy power on market
save / sell fuel and CO2
Marktpreis
Strom
Brennstoffkosten
Strommarkt
sonst. arbeitsabhän. Kosten
Erzeugungs(Dirty)
kosten
Spark Spread *
Brennstoffmarkt
CO2Kosten
Clean
Spark Spread
(CSS)
CO2-Markt
 Die Einsatz-Entscheidung auf Basis des Clean Dark Spread bedarf einer
integrierten Betrachtung von Positionen auf verschiedenen Märkten
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
49
Die Wertigkeit einer Option (z.B. Kraftwerk) setzt sich
aus Zeitwert und innerem Wert zusammen
Optionswert
Optionswert
innerer Wert
Strompreis
Strike*
„out-of-the-money“
aus dem Geld
„at-the-money“
am Geld
„in-the-money“
im Geld
Zeitwert nahe 0,
innerer Wert = 0
Zeitwert max.,
innerer Wert = 0
Zeitwert nahe 0,
innerer Wert > 0
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
50
Optionsbewertung –Black Modell -
Bewertung einer europäischen Call Option
mit:
wobei
F
X
T
r
ln ()
N (x)
s
= Aktueller Terminmarktpreis (Future)
= Ausübungspreis der Option (Strike)
= Restlaufzeit bis Ausübung
= risikofreier Zinssatz
= natürlicher Logarithmus
= kumulative standardisierte Normalverteilung
an der Stelle x
 erwartete jährliche Volatilität
* Fisher Black (1976): The pricing of commodity contracts
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
51
Wichtiger Parameter für das Hedging eines Kraftwerks
ist das Delta der Option
im Terminmarkt
vor Ausübung
Optionsparameter :
F gegeben
X = 70
r = 0,1
s = 5%
T=2
Optionsparameter :
F gegeben
X = 70
r = 0,1
s = 5%
T = 50
Kontinuierliches Delta-Hedging stellt
- Risikoneutralität her
- Realisiert den Zeitwert einer Option
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
52
Die Ausübungsentscheidung muss immer wieder
überprüft und der Hedge angepaßt werden
Stromerzeugung /
Ausübung der Option
=
Hohes Delta der Option
Clean Dark Spread
t0
t1
t
Keine Ausübung der Option
=
Niedriges Delta der Option
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
53
Ein hypothetisches Beispiel
Kraftwerksoption 1000 MW mit einem Ausübungspreis von 70 €/MWh
Zeitpunkt Markt Options- Handelsgeschäft
-preis delta
Ergebnis
T- 50
50,00
0,2
Verkauf 200 MW
+ 10000
T- 49
70,00
0,5
Verkauf 300 MW
+ 21000
T- 48
42,50
0,1
Kauf 400 MW
- 17000
T- 47
60,00
0,4
Verkauf 300 MW
+ 18000
T- 46
30,00
0,01
Kauf 390 MW
???
0
Make or Buy
- 11700
…
T
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Nach 5
Handelsperioden
bereits 20300 €
Deckungsbeitrag
Dr. Thomas Niedrig
54
Preisvolatilität ist Grundvoraussetzung für einen
positiven Optionswert
Entwicklung des V-DAX*
* V-Dax = implizite Volatilität der gehandelten Optionen auf den DAX für die nächsten 30 Tage
Quelle: Deutsche Börse (Abruf 13.09.2012) Zeitraum für 6 Monate
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
55
Langfristige Preistrends sind für Delta-Trading
sehr ungünstig
Preisentwicklung Strom Baseload Cal 2015 (€/MWh)
Stand 15.08.2014; Quelle EEX
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
56
Hedging als kontinuierliche Aufgabe
- Vertriebsportfolio
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
57
Hedging von Vertriebslast
Beispiele für Lastverläufe von Kunden
Transportbeton
Einkaufsmarkt
45
20
40
18
16
35
14
30
12
25
10
20
8
15
20:15
16:15
12:15
8:15
4:15
20:15
0
16:15
0
12:15
2
8:15
5
4:15
4
0:15
10
0:15
6
Quelle: PCC Petro Carbo Chem
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
58
Was braucht der Vertrieb für die Kalkulation
eines Angebots?
Information
Quelle
Lastverlauf (SLP bzw. Messdaten)
Verteilnetzbetreiber bzw. historische
Daten
Information über
Fehlerwahrscheinlichkeit der Prognose
Historische Daten, Analyse des
Anbieters
Information über Ist-Entnahme möglich?
Kunde
Eindeckungskonzept (Hedging)
Risikomanagement des Anbieters
Preise für Standardprodukte
Handelsplätze
Preise für Nicht- Standards
(Einzelstunden, Regelenergie)
HPFC, Vorgaben des Anbieters
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
59
Hedgingstrategie für Vertriebslast
Kauf und Verkauf von Einzelstunden (Spotbörse)
Peakload-Produkt
Peakload-Produkt
Baseload-Produkt
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
60
Die Preisrisiken für Einzelstunden im Spotmarkt
erfordern eine Entscheidung zur Hedgingstrategie
Volumenhedging:
- Erwartete Lieferverpflichtungen und Beschaffung sind mengenmäßig
(in MWh) identisch, nicht jedoch schon zeitlich kongruent
Werthedging:
- Verkäufe und Zukäufe im Spotmarkt sollen sich wertmäßig ausgleichen
Risikohedging:
- Das Risiko der offenen Long und Short-Positionen soll sich
entsprechen
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
61
Zur Bewertung von Lastprofilen bei der Angebotsabgabe wird eine HPFC* verwendet
Gewünschte Charakteristika einer HPFC
Werterhalt =
Die Summe der Stundenpreise entspricht dem Wert der
im Terminmarkt zu beobachtenden Terminmarktprodukte
Shapetreue =
Der Verlauf der Stundenpreise über 24 Stunden
entspricht der zu erwartenden Ausprägung der
Stundenpreise
Unternehmensindividuelle
Proxilösungen
führen zu unterschiedlicher
Bewertung des
gleichen Lastprofils
Risikoadäquanz =
Die für die Einzelstunden hinterlegten Varianzen
entsprechen den Ansprüchen eines sorgfältigen
Risikomanagements
* HPFC = Hourly Price Forward Curve
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
62
Arbitrage und Spekulation
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
63
Ziele im Energiehandel
Hedging
Arbitrage
Spekulation
• Absicherung von offenen
• Erzielen eines risikolosen
Gewinns aus unterschiedlichen Preisen:
• Eingehen von offenen
Positionen in Erwartung
bestimmter Preisentwicklungen
Positionen in Erzeugung
oder Vertrieb
• Diversifizierung der
Absatz- oder
Beschaffungskanäle
- auf unterschiedlichen
Handelsplätzen für das
gleiche Produkt
- für ein Produkt
(„outright“)
• Korrektur der Make or
Buy Entscheidung
- zwischen Produkten auf
der Terminmarktkurve
- zwischen Produkten
(„product spread“)
- zwischen regionalen
Märkten
- zwischen regionalen
Märkten („location
spread“)
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
64
Arbitrage sichert Preisgleichheit zwischen Handelsplätzen für gleiche Produkte
Preisdifferenz* zwischen EEX und OTC für day ahead Baseload
€/MWh
Quelle:
Sector Inquiry Schaubild 39, EU Kommission
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
65
Arbitrage sichert Preiskonsistenz entlang der
Terminmarktkurve
Preisdifferenz* zwischen Summe der Einzelmonate und Quartalsprodukt (Q3/07 bis Q3/08)
0,0150
0,0100
€/MWh
0,0050
Arbitrage zwischen
sichtbar quotierten
Einzelprodukten sehr
klein
0,0000
62
-0,0050
-0,0100
-0,0150
02.04.2007
23.08.2007
18.01.2008
13.06.2008
Date
Q3/2007
Q4/2007
Q1/2008
Q2/2008
Q3/2008
* Quelle: RWEST; Mengengewichtete End of Day Preise für Strom Baseload (Mittelwert der Quartalsprodukte bei 56 €/MWh)
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
66
Arbitrage sichert Preiskonsistenz zwischen
regionalen Märkten
Preisdifferenz* zwischen OTC in Deutschland und EXAA** Resultat um 10.00 Uhr
10,00%
5,00%
0,00%
Räumliche Arbitrage
zwischen Strommärkten
ohne Transportengpass
sehr gering
-5,00%
Abweichungen sind
meist im Detail
erklärbar (z.B. 1. Mai)
-10,00%
-15,00%
Jun.Jul.
06
Aug.
06Sep.
06
Okt.
06
Nov.
06
Dez.
06
Jan.
06
Feb.
07
Mrz.
07
Apr.
07
Mai.
07
Jun.
07Jul.
07
Aug.
07Sep.
07
Okt.
07
Nov.
07
Dez.
07
Jan.
07
Feb.
08
Mrz.
08
Apr.
08
Mai.
08
Jun.
08Jul.
08
Aug.
08Sep.
08 08
Juni 2006
Sept 2008
* OTC Baseload Preis um 10.00 Uhr im Vergleich zu Börsenergebnis
**Spotbörse Österreich
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
67
Ziele im Energiehandel
Hedging
Arbitrage
Spekulation
• Absicherung von offenen
• Erzielen eines risikolosen
Gewinns aus unterschiedlichen Preisen:
• Eingehen von offenen
Positionen in Erwartung
bestimmter Preisentwicklungen
Positionen in Erzeugung
oder Vertrieb
• Diversifizierung der
Absatz- oder
Beschaffungskanäle
- auf unterschiedlichen
Handelsplätzen für das
gleiche Produkt
- für ein Produkt
(„outright“)
• Korrektur der Make or
Buy Entscheidung
- zwischen Produkten auf
der Terminmarktkurve
- zwischen Produkten
(„product spread“)
- zwischen regionalen
Märkten
- zwischen regionalen
Märkten („location
spread“)
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
68
Outright Spekulation auf Strompreisentwicklung
Preisentwicklung D, Baseload, Cal-13
• Umfang/Risiko der Spekulation
bestimmt durch:
- Größe der Position
- Mögliche Preisänderungen
- Zeitraum bis zur Erfüllung
• Spekulation auf Strom erfordert
immer ein Glattstellen am LieferTag (keine Lagerung möglich)
• Gewinn und Verlust werden täglich
Mark to Market bewertet, dabei
ist der Gewinn des Einen der
Verlust des Anderen
• Käufer des Cal 13 hat in 12 Monaten
10 MW * 8760h* (48,61-57,05) €/MWh
= 739.344 € Verlust realisiert
Quelle: EEX; Zeitraum 13.09.2011 bis 13.09.2012
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
69
Spreadpositionen sind die Spekulation auf relative
Preisentwicklungen
Entwicklung des Spreads Baseload Cal08 vs. Cal07 in 2005
56
54
6
Spread
Cal07 BASE
Cal08 BASE
-1
38
-2
36
-3
34
-4
32
-5
Handelstag
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
03.01.2006
40
03.12.2005
0
03.11.2005
42
03.10.2005
1
03.09.2005
44
03.08.2005
2
03.07.2005
46
03.06.2005
3
03.05.2005
48
03.04.2005
4
03.03.2005
50
03.02.2005
5
03.01.2005
52
Spread [EUR/MWh]
Preis [EUR/MWh]
• Umfang/Risiko der Spekulation
bestimmt durch:
- Größe der Position
- Mögliche relative Preisänderung
- Zeitraum bis zur Erfüllung
7
• Käufer des Cal 07 hat seit Anfang
2005 einen Gewinn realisiert von
10 MW * 8760h * (53,80-34,75) €/MWh
= 1.668.780 €
• Als Verkäufer des Cal 08 hat er
im gleichen Zeitraum einen Verlust
von
10 MW * 8760h * (37-50) €/MWh
= -1.138.800 €
• Per Saldo hätte die relative
Spekulation ein Ergebnis von
529.980 € gebracht
Dr. Thomas Niedrig
70
Spekulation auf Preisentwicklung über Zeit
Forward vs. Settlement
Produkt D, Baseload, Cal 07 vs settlement
• Umfang/Risiko der Spekulation
bestimmt durch:
- Größe der Position
- Mögliche relative Preisänderung
- Restlaufzeit bis Settlement
70
60
€/MWh
50
• Ein Verkäufer des Cal 07 im Januar 2006
erlöst 10 MW * 8760h * 50 €/MWh =
4.380.000 €
40
30
• Als Käufer zahlt er im Spotmarkt der
EEX im Laufe des Jahres 2007
10 MW * 8760h * 38 €/MWh
= 3.328.800 €
Marktpreis des Kontraktes in 2006
20
Durchschnitt der Spotmarktpreise in 2007
10
Jan
Jan
Jan
Jan
Feb
Feb
Feb
Mrz
Mrz
Mrz
Mrz
Apr
Apr
Apr
Mai
Mai
Mai
Jun
Jun
Jun
Jun
Jul
Jul
Jul
Aug
Aug
Aug
Aug
0
Jan
2006
Dez
• Per Saldo hätte die relative
Spekulation ein Ergebnis von
1.051.200 € gebracht
Quelle: EEX; Zeitraum 1.1.2006 bis 31.12.2007
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
71
Spekulation auf relative Preisentwicklung
zwischen Märkten
Preisentwicklung D/F, Baseload, Cal 08
• Umfang/Risiko der Spekulation
bestimmt durch:
- Größe der Position
- Mögliche relative Preisänderung
- Zeitraum bis zur Erfüllung
5
4
3
• Verkäufer des Cal 08 in D und Käufer in
F realisiert Anfang 2007 einen Gewinn
von 10 MW * 8760h * 1,68 €/MWh
= 147.168 €
2
1
0
-1
• Als Käufer des Cal 08 in D und Verkäufer
in F realisiert er Ende 2007 einen Gewinn
von
10 MW * 8760h * 4,20 €/MWh
= 367.920 €
-2
-3
-4
-5
-6
28-Sep-0714-Nov-07
Jan 13-Feb-0729-Mrz-0716-Mai-0702-Jul-0715-Aug-07
2007
Dez
• Per Saldo hätte die relative
Spekulation ein Ergebnis von
515.088 € gebracht
Quelle: RWE Trading
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
72
Spekulation auf regionale Preisunterschiede erfordert
begrenzte Transportkapazitäten
Preisdifferenz* zwischen Baseload für Folgejahr (08 bzw. 09) zwischen D und F
* Quelle: RWEST; End of Day Preise (D-F) für Kalenderjahr 08 bzw Kalenderjahr 09
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
73
Transportrechte
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
74
Idealtypische Effekte des Exports/Imports
•
Preise in beiden Märkten konvergieren – im Idealfall ist der Preis in allen Preiszonen am
Ende gleich (wenn verfügbare Kapazität > benötigte Kapazität)
Konsumenten- und Produzentenrenten steigen (Wohlfahrtseffekt)
Netzausbau ist langfristige Infrastrukturmaßnahme (z.B. ETSO TYNDP (10 Jahresplanung) )
Engpassmanagement zielt auf die optimale Nutzung bestehender Transportkapazitäten
•
•
•
Markt 1
Markt 2
P (€/MWh)
P (€/MWh)
Nachfrage
Nachfrage
P2
Export
P2
P1*
*
Import
P1
Angebot
Angebot
Q1
Q (MWh)
Q1*
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Q (MWh)
Q2
Q2
*
Dr. Thomas Niedrig
75
Transportengpässe zeigen sich aber bereits in
Terminmarktpreisen
Preise für Baseload im Folgejahr
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
76
Transportkapazität ist aus Sicht des Handels eine
Option auf einen (regionalen) Preisspread
Wert der Optionalität ist bestimmt durch:
- Ausübungspreis (Strike)
- Preis des Underlying (Marktpreisspread)
- Risikoabschläge
-- sofern eine zeitgleiche Glattstellung nicht möglich ist
-- Transportrecht selbst risikobehaftet ist
- Transaktionskosten
Welche Optionalität ist nutzbar und wie wird sie
vom Markt bewertet
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
77
Die Preisdifferenz selbst ist volatil
Preisdifferenz zwischen Baseload für den Folgemonat in D und F*
6
4
Feb 07
Jan 07
Dec 06
Nov 06
Oct 06
Sep 06
Aug 06
Jul 06
Jun 06
May 06
Apr 06
Mar 06
-2
Feb 06
0
Jan 06
Spread [EUR/MWh]
2
-4
-6
-8
-10
* Negative Werte stehen für F>D
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
78
Faktisch kann und soll sich die Transportrichtung
nach der Preisdifferenz richten
Tagesprofil für einen grenzüberschreitenden Transport D/F (MW)
1500
FD
1000
500
0
-500
-1000
DF
-1500
-2000
-2500
-3000
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Reihe1 -69 -38 -9 93 40 44 82 98 -11 -95 -98 -87 -95 -11 -12 -16 -24 -25 -24 -22 -54 -45 -63 -69
Quelle: RTE
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
79
Kritische Elemente im heutigen
Marktdesign
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
80
Eine (nicht vollständige) Liste aktueller Themen
Rapide Veränderungen der Landschaft durch
 Beschleunigte „Energiewende“
• Kernenergiemoratorium
• Zubau der Erneuerbaren
 Finanzmarktkrise
• Transparenzanforderungen (REMIT)
• Zuordnung des Energiehandels zu
Finanzmärkten (u.a. MiFID)
REMIT
MiFID
Fokus der Diskussion:
-
Integration Erneuerbarer
Kapazitätsmärkte
EU Verordnung Nr. 1227/2011 = Regulation on wholesale Energy Market Integrity and Transparency
Richtlinie 2004/39/EG = Markets in Financial Instruments Directive
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
81
Sehr guter Erfolg der EEG Förderung
Wind
PV
Quelle: RWE Facts and Figures 2013
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
82
Die Entwicklung hat sich nach 2008 deutlich beschleunigt
PV Zubau und Umlaufrendite deutscher Bundesanleihen
Quelle: K.Kübler in et 9/2013
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
83
Entwicklung der EEG-Umlage
Quelle: RWE Facts and Figures 2013
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
84
Deutlicher Anstieg der installierten
Erzeugungsleistung
Quelle: RWE Facts and Figures 2013
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
85
EE-Erzeugung führt zu deutlichen Veränderungen
im Kraftwerkseinsatz
Quelle: ISUSI 2009
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
86
EE ändert auch die Preisstruktur im Spotmarkt
Vergleich von Spotpreisen 2006 (rot) und 2012 (blau)
jeweils bezogen auf den Jahresmittelwert
60,000
50,000
Höhere Preise
im Off-Peak durch
KE-Moratorium
40,000
30,000
20,000
6,000
0,000
1
11
21
31
41
4,000
2,000
0,000
45
Keine
Knappheitspreise
545
1045
Überproduktion
durch EE
1,200
1,000
0,800
0,600
0,400
0,200
0,000
„Auflösung“
des Peak Load
durch PV
3498
3998
4498
4998
5498
5998
6498
6998
7498
7998
8498
10,000
2,000
0,000
8598
-2,000
8698
-4,000
Für „Grenzkraftwerke“ besonders
problematisch, da Peak-Load Preis
betroffen
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
-6,000
Dr. Thomas Niedrig
87
Kraftwerksbetreiber reagieren mit technischen
Anpassungen und Stilllegungen
Mögliche Fahrweisen für Kraftwerke
Mögliche Fahrweisen für Kraftwerke
Saldo der Zubauten und Stilllegungen
konventioneller Stromerzeugung
MW
Quelle: RWE Facts and Figures 2013
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
383
-2.555
-24
-838
Braunkohle
Erdgas
Kernenergie
Mineralölprodukte
Pumpspeicher
Steinkohle
Mehrere
Energieträger
Sonstige
Energieträger
Saldo
2014-2018
-1.924
Jahr
unbestimmt
2018
2017
2016
265
2015
2014
8.000
7.000
6.000
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
0
-1.000
-2.000
-3.000
-4.000
-5.000
-6.000
-7.000
-8.000
-9.000
-10.000
-11.000
-12.000
-4.692
Quelle: BNetzA ; Stand 29.07.2014
Dr. Thomas Niedrig
88
Wie sieht zukünftig die optimale Erzeugungsstruktur aus ?
Quelle: r2b Consulting
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
89
Markträumung ohne DR*-Potential
P
Nachfrage
ohne DR
Reserve
• Wettbewerblicher Spotpreis (c2)
garantiert keine Deckung der Fixkosten
Daher
-> Delta Trading und/oder
-> Price Mark ups erforderlich
P = c2
P = c1
DR = Demand Response bzw.
Preiselastizität der Nachfrage
Verfügbare MW
Kapazität
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
90
Knappheit ohne DR-Potential
Defizit
Nachfrage
ohne DR
P
Reserve
• Bei Ausfall von Erzeugungsleistung
die größer als die Reserve ist
-> kein markträumender Preis
-> Brown Outs zur Deckung
des Defizits erforderlich
P = c2
P = c1
Aus
fall
Verfügbare
Kapazität t+1
MW
Verfügbare
Kapazität t
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
91
Markträumung mit DR-Potential
Genutzes DSM
Potential
P
Nachfrage
mit DSM
P = c3
• Bei preiselastischer Nachfrage
-> markträumender Preis
sichergestellt
-> auch marginale Erzeugung
erzielt Deckungsbeiträge
für Fixkosten
P = c2
P = c1
Aus
fall
Verfügbare
Kapazität
MW
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
92
Unkonventionelle Flexibilitäten sind optimal, um
Spitzen der Residuallast abzudecken
• Bei diesen Preisen
ist der Betrieb der
konventionellen
Kraftwerke
wirtschaftlich
• Ein Investitionsanreiz
besteht für die
Erschließung von
NEAs
Quelle: r2b Consulting
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
93
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
94
Informationsquellen und Literatur
•
Glossar der Begriffe im Handel bei http://www.et-energie-online.de unter
“Wissen”; auch als pdf-Datei herunterzuladen
•
Als vertiefende Lektüre mit Kapiteln zu (vielen) verschiedenen Teilaspekten
Zenke/Schäfer (Hrsg.); “Energiehandel in Europa”; 2. Auflage, 2009
•
Als (breiter und recht verständlicher ) Einstieg zu Fragen der Produktbewertung; Hélyette Geman; “Commodities and Commodity Derivatives,
Modeling and Pricing for Agriculturals, Metals, and Energy”; 2005
Energie- und CO²-Handel; BAköV Veranstaltung; 16.09.2014
Dr. Thomas Niedrig
95
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