Implikationen von Kapazitätsmärkten auf das Akteursverhalten (eBook)

Dr. Sebastian Gruber promovierte bei Prof. Dr. Hagen Lindstädt am Institut für Unternehmensführung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Er ist im Bereich der Strategieberatung tätig.

Vorwort 6
Inhaltsverzeichnis 7
Abkürzungsverzeichnis 10
Symbolverzeichnis 13
Abbildungsverzeichnis 17
Tabellenverzeichnis 21
1 Einleitung 22
1.1 Motivation 23
1.2 Ziel der Arbeit 25
1.3 Vorgehensweise 26
2 Theoretische Grundlagen der Arbeit 28
2.1 Überblick Energiemarkt (Energy-only-Markt) in Deutschland 29
2.2 Herausforderungen für die Gewährleistung von Versorgungssicherheit 32
2.2.1 Nachfrageflexibilitä 34
2.2.2 Profitabilität konventioneller Erzeugungseinheite 36
2.2.3 Investitionsanreize in gesicherte Erzeugung 45
2.2.4 Evolution gesicherter Leistung 47
2.3 Ergänzende Mechanismen zur Sicherstellung der Versorgungssicherheit 50
2.3.1 Überblick und Einteilung von Kapazitätssystemen 52
2.3.2 Aktuelle Diskussion zu Marktmechanismen in Deutschland 61
2.3.3 Resümee zur Kapazitätsmarktdiskussion in Deutschland 64
3 Modellierung Kapazitätszubau im Rahmen eines Kapazitätsmarktes 65
3.1 Vorgehensweise der Modellierung 65
3.2 Modellierung Kapazitäts- und Energiemarkt 68
3.2.1 Kapazitätsmarktmodel 70
3.2.2 Energiemarktmodel 82
3.3 Einteilung der Marktteilnehmer 90
3.3.1 Identifikation großer Spieler mit signifikantem Bestandsportfolio 90
3.3.2 Definition kleiner Spieler ohne Einfluss auf Industriestruktur 92
3.4 Bestimmung Investitionen aller Akteure 92
3.4.1 Festlegung der Investitionsprogramme für große Spieler 93
3.4.2 Bestimmung der Heuristik für Investitionen von kleinen spielern 99
3.4.3 Sonderfälle der Invesvestitionsprogramme 101
3.5 Datengrundlage 102
3.5.1 Bestimmung Nachfragespitze (Peak Demand) 103
3.5.2 Reserve-Marge 104
3.5.3 Demand Side Management 104
3.5.4 Erzeugungskapazitä 105
3.5.5 Ermittlung Nachfragekurve für gesicherte Kapazität 107
3.5.6 Bestimmung der Inputfaktorpreise 109
3.5.7 Grenzkuppelstellen 110
3.5.8 Zusammenfassung der Datengrundlage 112
3.6 Vorgehen bei der Auswertung und Validierung der Modellergebnisse 113
3.6.1 Auswertung der Modellergebnisse 113
3.6.2 Validierung der Modellergebnisse mit den beobachteten Marktdaten 116
3.7 Weiteres Vorgehen 117
4 Analyse und Interpretation Basisszenario 119
4.1 Überblick Basisszenario unter koordiniertem Vorgehen der Oligopolisten 120
4.2 Implikationen aus nicht koordiniertem Verhalten zwischen RWE & E.ON
4.2.1 Auswertung spieltheoretischer Indikatoren 126
4.2.2 Analyse Gebotsverhalten von RWE und E.ON am Leistungsmarkt 130
4.2.3 Diskussion der Erkenntnisse 132
4.3 Auswertung ausgewählter Investitionsprogramme des Basisszenarios 133
4.3.1 IP 1: Keine Investitionen seitens des großen Spielers 133
4.3.2 IP 7, IP 13: Der große Spieler errichtet ausschließlich Gasturbinen 137
4.3.3 IP 19: Der große Spieler errichtet jährlich ausschließlich ein Kohlekraftwerk 140
4.3.4 Zusätzliches Investitionsprogramm (OBB): Der große Spieler investiert ohneBudgetbeschränkungen 143
4.3.5 Diskussion der Erkenntnisse 147
4.4 Implikationen der barwertmaximalen Strategie(n) auf die energiepolitischen Ziele 149
4.4.1 Versorgungssicherheit 150
4.4.2 Nachhaltigkeit 153
4.4.3 Wirtschaftlichkeit 154
4.5 Auswirkungen von Rohstoff- und Emissionspreissensitivitäten 155
4.5.1 Emissionspreise 156
4.5.2 Gaspreise 157
4.5.3 Braunkohlepreise 159
5 Analyse und Interpretation veränderter Szenarien 161
5.1 Überblick strategischer Handlungsoptionen 161
5.2 Variation der Heuristik für Investitionen der kleinen Spieler 162
5.2.1 Implikationen gaszentrierter Investitionen des kleinen Spielers 165
5.2.2 Analyse ausschließlich gasbefeuerter Investitionen 166
5.2.3 Implikation auf die „beste Strategie“ von RWE und E.ON 169
5.2.4 Exkurs: Nachhaltigkeit 172
5.2.5 Diskussion der Erkenntnisse 173
5.3 Kapazitätsverknappung mittels Schließung unprofitabler Kraftwerke seitens RWE und E.ON 174
5.3.1 Evaluierung der Anlagenprofitabilität bei RWE und E.ON 175
5.3.2 Auswertung ausgewählter Investitionsprogramme 177
5.3.3 Analyse des Schließungsszenarios seitens RWE und E.ON 178
5.3.4 Implikationen auf die „beste Strategie“ von RWE und E.ON 181
5.3.5 Implikationen aus nicht koordiniertem Verhalten zwischen RWE und E.ON 184
5.3.6 Diskussion der Erkenntnisse 185
6 Resümee 188
6.1 Zusammenfassung und Zielabgleich 188
6.2 Kritische Würdigung und Ausblick 192
Literaturverzeichnis 196
A Appendix: Modellierung 205
A.1 Merit-Order-Effekte auf Bestandskraftwerke RWE und E.ON 205
A.2 Extremwertsimulation: Ermittlung der wertmaximalen Reihenfolge des Technologiezubaus 208
B Appendix: Auswertung 212
B.1 Analyse des Investitionszeitpunkts im Basisszenario 212