"Energy Only" – der ewi-Blog

Individuelle Investitionsentscheidungen haben weitreichende Auswirkungen auf Märkte in der kurzen und langen Frist. Der individuelle Erfolg von Investitionsentscheidungen hängt dabei sowohl von eigenen als auch von Investitionsentscheidungen anderer Marktteilnehmer ab.

ewi ER&S hat diese Zusammenhänge mit dem Simulationsspiel „Test Your Invest“ im Rahmen des BDEW Kongresses 2016 aufgegriffen. Dabei wurden die Teilnehmer des Kongresses sowohl am ersten als auch am zweiten Tag gebeten, ein fiktives Investitionsbudget auf fünf Optionen zu verteilen. Die Optionen bestanden aus Batteriespeichern, Gasturbinen, Windanlagen (Onshore) und einem virtuellen Kraftwerk (bestehend aus einer Biogasanlage, einem Blockheizkraftwerk (BHKW), einem Heizstab und einem Wärmespeicher) sowie einer festverzinslichen Anlage mit 4%. Die Teilnehmer, insgesamt 133 am 1. und 86 am 2. Tag, wurden aufgefordert, ein Portfolio mit möglichst maximaler Rentabilität zu definieren.

Die Teilnehmer am ersten Tag der Veranstaltung trafen ihre Entscheidung ohne Kenntnis über die Entscheidungen der anderen Teilnehmer. Am zweiten Kongresstag konnten die Umfrageteilnehmer einsehen, wieviel Leistung der einzelnen Technologien dem System insgesamt durch die Umfrage am ersten Tag hinzugefügt wurde. Damit agierten Teilnehmer des ersten Tages als „First-Mover“, während Teilnehmer des zweiten Tages die „Fast-Follower“ vertraten.

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Abb. 1: Fragebogen

Nach Ende des offiziellen Programms wurden die Portfolios des ersten Tags nach Köln geschickt und dort die resultierenden Marktentwicklungen über die kommenden zehn Jahre simuliert. Die aus der Simulation resultierenden Preise für Regelenergie-, Intraday- und Day-Ahead-Markt dienten als Grundlage zur Berechnung der individuellen Rentabilität der Portfolios. Die Strommarktsimulation und die Bewertung der Optionen wurde mit ewi-Modellen durchgeführt, die auch in der Beratung (z.B. DECC oder für Kraftwerksbetreiber) eingesetzt werden. Um Mitternacht erhielten die Teilnehmer bereits Informationen bezüglich der Rentabilität ihres Portfolios sowie der Rentabilität und den Kapazitäten der anderen Teilnehmer.

 

 

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Abb. 2: Summe der installierten Kapazitäten beider Tage in MW

 

Wie haben die Kongressteilnehmer investiert?

Insgesamt wurden sehr ausgewogene Portfolios gewählt, was sich in den installierten Kapazitäten beider Tage zeigt (Abb. 2). So wurden an beiden Tagen insgesamt 920 MW Batteriespeicher, 798 MW virtuelle Kraftwerke, 711 MW Wind Onshore und 416 MW Gasturbinen installiert.Im Vergleich zu Tag 1 wurde an Tag 2 weniger in festverzinsliche Anlagen (13% an Tag 2 im Vergleich zu 17% an Tag 1) und Gasturbinen (7% an Tag 2 im Vergleich zu 11% an Tag 1) investiert (Abb. 3). Diese Entwicklung lässt sich im Wesentlichen durch zwei Treiber erklären: Zum einen wurde vermutet, dass Investitionen in Gasturbinen eine schlechte Rentabilität aufweisen (was dem Simulationsergebnis entspricht). Zum anderen wurde erkannt, dass ein riskanteres Portfolio, d.h. die stärkere Gewichtung einer Option, eine höhere Rentabilität und damit höhere höhere Gewinnchancen aufweist als ein ausgeglichenes Portfolio.

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Abb. 3: Prozentuale Aufteilung der Portfolios an Tag 1 (links) und Tag 2 (rechts)

 

 

 

Was war das beste Portfolio?

Die durchschnittliche Rentabilität der Portfolios betrug -1,8 % an Tag 1 und 3% an Tag 2. Dabei nutzten die Teilnehmer an Tag 2 die vorhandenen Informationen von Tag 1 bezüglich der installierten Leistungen sowie der Rentabilitätsverteilung und erreichten damit eine höhere durchschnittliche Rendite.

invest_abb4Die Frage nach dem besten Portfolio lässt sich nicht pauschal beantworten, da das optimale Portfolio immer von der individuellen Entscheidung und der Entscheidung der anderen Teilnehmer determiniert wird. Im Simulationsspiel erwies sich die 100% Investition in das virtuelle Kraftwerk als das beste Portfolio an beiden Tagen. Dies lässt sich durch die relativ stabilen Erlöse aus der Einspeisevergütung und dem Wärmeabsatz sowie einem geringen abnehmenden Grenzerlös durch die ausgeglichene Verteilung der Gesamtkapazität erklären.

Auch Investitionen in Batteriespeicher und Windanlagen wiesen eine positive Rentabilität auf. Diese hätten unter anderen Umständen noch höher ausfallen können: So wären Investitionen in Batteriespeicher insbesondere bei kleinen installierten Kapazitäten rentabel gewesen. Bei einer Leistung über 900 MW stellt sich jedoch ein stark abnehmender Grenzertrag ein. Investitionen in Windanlagen wären die beste Option gewesen, wenn alle Teilnehmer hauptsächlich in virtuelle Kraftwerke und Batteriespeicher investiert hätten, da dann diese Optionen eine niedrigere Rentabilität aufgewiesen hätten. Investitionen in Gaskraftwerke erwiesen sich dagegen als nicht rentabel, da Gaskraftwerke nicht in der Lage waren, die Jahreskosten, bestehend aus Kapital- und Betriebskosten, zu decken.

Die festverzinsliche Anlage hätte in keinem Fall die beste Option sein können, allerdings hat sie an beiden Tagen besser als das Durchschnittsportfolio abgeschnitten.

 

Was steckt hinter den Analysen?

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Abb. 4: Schematische Vorgehensweise

Um die Rentabilität individueller Portfolios zu bestimmen, gingen die individuellen Portfolios der Teilnehmer in einem ersten Schritt als zusätzliche Kapazitäten in das europäische Strommarktmodell DIMENSION ein. Der Kern des Modells ist dabei die fundamentale, langfristige Simulation von Dispatch- und Investitionsentscheidungen für den europäischen Strommarkt.

Ergebnisse sind neben der Entwicklung von Erzeugungsmengen und -zeitreihen sowie der Entwicklung installierter Kapazitäten über die Zeit ebenso Preise für alle Day- Ahead-, Intraday- und Regelleistungsmärkte.

Im zweiten Schritt wurde auf Basis dieser Preiszeitreihen der Einsatz der einzelnen Technologien auf Day-Ahead-, Intraday- und Regelleistungsmärkten mit dem Assetbewertungsmodell EASE optimiert, die resultierenden Erlöse über 10 Jahre berechnet und damit die Rentabilität der einzelnen Portfolios bestimmt.

 

 

Ihre Ansprechpartner:
Dr. Joachim Bertsch, joachim.bertsch@ewi.research-scenarios.de, 0221 277 29-320
Dr. Christian Tode, christian.tode@ewi.research-scenarios.de, 0221 277 29-223