Einbindung von Biogas- und Bioerdgas-Blockheizkraftwerken in den Regelenergiemarkt

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

1.1 Problemstellung und Zielsetzung

1.2 Gang der Untersuchung

2 Einführung in die Direktvermarktung und den Regelenergiemarkt

2.1 Die Direktvermarktung nach dem EEG 2012

2.1.1 Direktvermarktung unter Inanspruchnahme der Marktprämie

2.1.2 Flexibilitätsprämie

2.2 Der deutsche Regelenergiemarkt

2.2.1 Regelleistungsarten

2.2.2 Struktur des Regelenergiemarktes

2.2.3 Präqualifikation zur Teilnahme am Regelenergiemarkt

2.2.4 Möglichkeiten des virtuellen Kraftwerks

3 Marktuntersuchung

3.1 Sekundärregelleistung

3.1.1 Positive Sekundärregelleistung

3.1.2 Negative Sekundärregelleistung

3.1.3 Zwischenfazit

3.2 Minutenreserveleistung

3.2.1 Positive Minutenreserveleistung

3.2.2 Negative Minutenreserveleistung

3.2.3 Zwischenfazit

4 Technische Anforderungen für Biogas- und Bioerdgas-Blockheizkraftwerke

4.1 Funktionsweise von Verstromungsanlagen für Biogas/Bioerdgas

4.1.1 Biogasanlagen mit Vor-Ort-Verstromung

4.1.2 Bioerdgas-Blockheizkraftwerk

4.2 Eignung von Blockheizkraftwerken zur Regelenergiebereitstellung

4.3 Rahmenbedingungen

4.4 Technische Umrüstung

4.4.1 Informationstechnische Anbindung

4.4.2 Gasspeicher

4.4.3 Gasfackel

4.4.4 Wärmespeicher

4.4.5 Zusätzliche Erzeugungs-Kapazität

5 Wirtschaftliche Bewertung anhand von Beispielprojekten

5.1 Projekt I: Biogasanlage mit Vor-Ort-Verstromung (Bestandsanlage)

5.2 Projekt II: Bioerdgas-BHKW

5.2.1 Szenario IIa

5.2.2 Szenario IIb

5.2.3 Vergleich der Szenarien

5.3 Projekt III: Biogasanlage mit Vor-Ort-Verstromung (fiktive Anlage)

6 Zusammenfassung und Ausblick

Zielsetzung & Themen

Die Arbeit untersucht das wirtschaftliche und technische Potenzial von Biogas- und Bioerdgas-Blockheizkraftwerken für die Teilnahme am deutschen Regelenergiemarkt im Rahmen der Direktvermarktung nach dem EEG 2012.

• Grundlagen der Direktvermarktung und Marktprämienmodelle
• Strukturanalyse des deutschen Regelenergiemarktes
• Technische Anforderungen an die Anlagenumrüstung (IT-Anbindung, Speicher)
• Wirtschaftlichkeitsanalyse mittels Kapitalwertmethode an Beispielprojekten
• Integration in virtuelle Kraftwerke zur Überwindung von Hürden

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einleitung: Definiert die Problemstellung durch den Ausbau erneuerbarer Energien und die Zielsetzung der Untersuchung hinsichtlich der wirtschaftlichen und technischen Potenziale von Biogasanlagen.

2 Einführung in die Direktvermarktung und den Regelenergiemarkt: Erläutert die regulatorischen Rahmenbedingungen des EEG 2012 sowie Aufbau und Funktionsweise des deutschen Regelenergiemarktes.

3 Marktuntersuchung: Analysiert detailliert Daten zu Preisen, Leistungsabrufen und Marktmechanismen für Sekundärregelleistung und Minutenreserveleistung im Zeitraum 2011-2012.

4 Technische Anforderungen für Biogas- und Bioerdgas-Blockheizkraftwerke: Beschreibt die technischen Voraussetzungen für die Regelenergiebereitstellung, notwendige Umrüstungen und Speichertechnologien.

5 Wirtschaftliche Bewertung anhand von Beispielprojekten: Berechnet mittels Kapitalwertmethode die ökonomische Vorteilhaftigkeit für verschiedene Anlagenszenarien und Umrüstungsoptionen.

6 Zusammenfassung und Ausblick: Fasst die Ergebnisse zusammen und bewertet die zukünftige Rolle von Biogasanlagen im Energiemix.

Schlüsselwörter

Biogasanlagen, Blockheizkraftwerk, Regelenergiemarkt, Direktvermarktung, Marktprämie, Sekundärregelleistung, Minutenreserveleistung, Virtuelles Kraftwerk, Kapitalwertmethode, Flexibilitätsprämie, EEG 2012, Systemdienstleistungen, Stromnetzstabilität, Biomasse, Wirtschaftlichkeitsanalyse.

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Masterarbeit?

Die Arbeit analysiert, ob und wie Biogas- und Bioerdgas-Blockheizkraftwerke (BHKW) technisch und wirtschaftlich in den deutschen Regelenergiemarkt eingebunden werden können.

Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?

Die Arbeit behandelt die regulatorischen Grundlagen der Direktvermarktung, die Marktstrukturen des Regelenergiemarktes, technische Anforderungen an Anlagenumrüstungen sowie eine fundierte wirtschaftliche Bewertung durch Beispielprojekte.

Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?

Das Ziel ist die Ermittlung des wirtschaftlichen Potenzials für Biogasanlagenbetreiber, unter Berücksichtigung der technischen Hürden für die Erbringung von Sekundär- und Minutenreserveleistung.

Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?

Es wird eine fundierte Marktuntersuchung der Daten des Regelenergiemarktes (2011-2012) mit einer anschließenden Wirtschaftlichkeitsanalyse unter Anwendung der Kapitalwertmethode für verschiedene Szenarien kombiniert.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Der Hauptteil gliedert sich in eine Marktuntersuchung, die Darlegung der technischen Anforderungen (einschließlich Speicher und IT) und eine ökonomische Modellierung anhand von drei spezifischen Beispielprojekten.

Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?

Die Arbeit ist zentral durch Begriffe wie Regelenergie, Direktvermarktung, EEG 2012, virtuelle Kraftwerke und wirtschaftliche Optimierung gekennzeichnet.

Warum ist die Integration in ein virtuelles Kraftwerk so wichtig?

Da einzelne Biogasanlagen die Mindestangebotsgröße von 5 MW für SRL und MRL oft nicht erreichen, ist die Bündelung in einem virtuellen Kraftwerk eine notwendige Bedingung für die Marktteilnahme.

Welche Rolle spielt die Flexibilitätsprämie für die Wirtschaftlichkeit?

Die Flexibilitätsprämie dient als flankierendes Förderinstrument, das Investitionen in zusätzliche Kapazitäten zur bedarfsorientierten Stromerzeugung finanziell unterstützt und somit die Teilnahme am Regelenergiemarkt attraktiver macht.