SS 08 Energie Diplom Kap 1.ppt [Kompatibilit - w-hs.de · z.B.: Koks, Heizöl, Benzin, elektrischer Strom, Fernwärme Nutzenergie steht nach der letzten Umwandlung dem Endverbraucher

1. Energiewirtschaft

Was ist Energiewirtschaft?

Energiewirtschaft als Fachgebiet

1.1 Zusammenhänge in der Energiewirtschaft

Energiewirtschaft als Fachgebiet

Interdisziplinär: Ökonomen, Ingenieure, Juristen

Tätigkeitsfelder beiEnergieanbietern, Energieverbrauchern, Beratungsunternehmen, Behörden

Energiewirtschaft als Wirtschaftszweig

Angebotsseite

Energiewirtschaft in Deutschland

über 250.000 Beschäftigte in Deutschland

Energierecht und Energiewirtschaft 1Sommersemester 2008

7% der Bruttowertschöpfung des produzierenden Gewerbes, > 2% des BIP

Nachfrageseite

Alleine 660.000 Arbeitsplätze in der energieintensiven Industrie

unverzichtbarer Produktionsfaktor

Unverzichtbar für Befriedigung von Grundbedürfnissen (Heizwärme) undLuxusbedürfnissen (Fernsehen?)

1 -

Was ist Energie?

Primärenergie

Naturvorkommen, die noch keinerlei Umwandlung unterzogen wurden

z.B.: Kohle, Erdöl, Gas, Solarenergie, Windenergie

Endenergie

wird in einem Energieumwandlungsprozess aus Primärenergie gewonnen

z.B.: Koks, Heizöl, Benzin, elektrischer Strom, Fernwärme

Nutzenergie

steht nach der letzten Umwandlung dem Endverbraucher zur Verfügung

z.B.: Fortbewegung, Licht, Wärme


z.B.: Fortbewegung, Licht, Wärme

1 -

Energierecht und Energiewirtschaft 3Sommersemester 2008 1 -

Energieflussbild Deutschland 2005 (Mio. t SKE)

Energierecht und Energiewirtschaft 41 -Sommersemester 2008

Endenergieverbrauch in Deutschland nach

Anwendungsbereichen 2004

mechanische

Beleuchtung

2%Raumwärme

33%

Bedeutender Einfluss aufLebensstandard

Die Bedeutung des Energiesektors

mechanische

Energie

39%

33%

Warmwasser

5%sonstige

Prozesswärme

21%

Quelle: BMWi, 2007

40,0

50,0

60,0

70,0

%

Anteile am Endenergieverbrauch nach

Anwendungsbereichen 2004

Deutschland

Energierecht und Energiewirtschaft 5

Energie als fundamental

wichtige Ressource

Raumwärme

Warmwasser sonstige

Prozesswärme

mechanische

Energie Beleuchtung

0,0

10,0

20,0

30,0% Deutschland

Industrie

Großes politisches Gewicht1 -Sommersemester 2008

• z.B.- Chemie- Zement- Stahl- Aluminium, Kupfer, … 360,84

128,04

100,08

116,40

133,44

139,68

222,40

600

800

1000

1200

1400

US

D/t

DurchschnittlicheProduktionskosten:

1.164 USD / t


1.112 USD / t

360,84

128,04

100,08

116,40

133,44

139,68

222,40

600

800

1000

1200

1400

US

D/t


1.164 USD / t


1.112 USD / t

Energieintensive Industrie in Deutschland

- Aluminium, Kupfer, …- Glas- Papier

• über 660.000 direkte Arbeitsplätze

• Stromkostenanteil an den Herstellungskosten- Technische Gase: > 50%- Aluminium: 46 %

419,04289,12

360,84

366,96

0

200

400

600

Deutschland Welt, gewichtete durchschnittliche Kosten

Stromeinsatz Aluminiumoxid Arbeit Anoden diverse Kostenfaktoren

419,04289,12

360,84

366,96

0

200

400

600

Deutschland Welt, gewichtete durchschnittliche Kosten

Stromeinsatz Aluminiumoxid Arbeit Anoden diverse Kostenfaktoren

Abb.: Betriebskostenstrukturder Primäraluminiumproduktion(Quelle: ewi Köln)


- Aluminium: 46 %- Chlor: 40 %

• Energiekostenanteil an den Fertigungskosten- Chemie: bis zu 57%

1 -Sommersemester 2008

leitungsgebunden nicht leitungsgebunden

Strom Erdgas Fernwärme/Kälte (Wasser) Kohle Flüssiggas Öl

Zusammenhänge in der Energiewirtschaft

Strommarkt Wärmemarkt Verkehr

Strom Wärme


Strom Wärme

FossileEnergieträger

Atomenergie Erneuerbare Energien

Solarenergie Wasserkraft NachwachsendeBrennstoffe

Windkraft

1 -Sommersemester 2008

Nettoverbrauch in Deutschland rund 540.000 GWh/a (= 540.000.000.000 kWh/a)

Verbrauch eines repräsentativen Haushalts: ca. 3.500 kWh/a

Stromverbrauch nach Sektoren 2006

1.2 Die leitungsgebundene Energiewirtschaft - Strom

Stromverbrauch nach Sektoren 2006

Haushalte

26%

Handel u.

Gewerbe

14% Industrie

47%


Verkehr

3%Öffentliche

Einrichtungen

8%

Landwirtschaft

2%

Quelle: BMWi, 2007

1 -

Die Stromwirtschaft

Erzeugung:

Bruttostromerzeugung nach Energieträgern

2006

Braunkohlen

Steinkohlen

21%

übrige

Brennstoffe

6%

Wasserkraft

4%

Windkraft

5%

Kernenergie

26%


Mineralöl

2%

Braunkohlen

24%

26%

Erdgas

12%

Quelle: BMWi, 2007

Sommersemester 2008 1 -

Zusammensetzung des Strompreises

EEG [ct/kWh]1,1014%

KWK-G [ct/kWh]0,051%

StromsteuerIndustrie 5%

v.Regelsatz (1,23ct/kWh)

0,061%

Industriekunde

NetznutzungsentgeltMittelspannung

[ct/kWh]0,9312%

Stromkostenanteil[ct/kWh]

5,65

14%

anonym

eS

trom

pre

isum

frage

2007


IndustriekundeMittelspannung (West)Verbrauch 65.000.000 kWh10 MW

Gesamt: 7,79 ct/kWh= 5,06 Mio. €/a

5,6572%

Quelle

:V

IK–

anonym

eS

trom

pre

isum

frage

2007

1 -

Zusammensetzung des Strompreises

Mehrwertsteuer9,61

DurchschnittshaushaltVerbrauch 3500 kWh

Gesamt: 60€/Monat20,64 ct/kWh

Netz: 29%

Großhandelspreis

9,6116%

Konzessionsabgabe5,229%

Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz

0,851%

Erneuerbare-Energien-Gesetz

(EEG)2,85

Stromsteuer5,97

Stromerzeugung, -transport und -

vertrieb35,759%

20,64 ct/kWh


Großhandelspreisund Vertrieb: 30%

Sommersemester 2008

2,855%

5,9710%

Quelle: BDEW

1 -

Strompreisentwicklung


Durchschnittliche Industrie-Strompreisentwicklung für das produzierende Gewerbe inDeutschland


Strompreise im internationalen Vergleich


Durchschnittliche Industrie-Strompreisentwicklung für das produzierende Gewerbe in Deutschland


Die Struktur der Stromwirtschaft

Erzeugung

Transport

Quelle

:w

ww

.vdn-b

erlin

.de

Verbrauch


• Strom ist nicht wirtschaftlich speicherbar

• leitungsgebundener Transport notwendig (Netz)

jederzeit notwendiger Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch / Frequenzhaltung „Regelenergie“

Nachfrage äußerst preisunelastisch (geringe Substituierbarkeit, Nichtspeicherbarkeit)

Quelle

:w

ww

.vdn


Die Struktur der Stromwirtschaft

Die Wertschöpfungskette

Erzeugung Handel Transport Vertrieb


Das deutsche Stromnetz

• 4 Übertragungsnetzbetreiber

Quelle

:w

ww

.vdn-b

erlin

.de

• 4 Übertragungsnetzbetreiber

• RWE

• E.On

• Vattenfall

• EnBW

• ca. 50 Regionalverteiler


Quelle

:w

ww

.vdn• ca. 50 Regionalverteiler

• ca. 600 Stadtwerke


Das deutsche Stromnetz in Europa

Alle deutschen Außengrenzen(außer Österreich) sindengpassbehaftet

Kapazität zu gering, gemessenan Nachfragean Nachfrage

Engpassbewirtschaftung über(explizite) Auktionen

mögliche Erklärung fürbestehende internationalePreisunterschiede


Quelle

:V

DN

,V

DE

W



Netzentgelte - Kostenwälzung


Quelle: www.vdn-berlin.de

Quelle: VIK, Netzpreisvergleich 2005




Kraftwerke in Deutschland

• Erzeugung in Lastnähe bzw. in Nähe zuPrimärenergieträgern

• Unterschiedliche Erzeugungstechnologien

unterschiedliche Kostenverläufe

unterschiedliche technischeEigenschaften (Flexibilität)

• Strom als homogenes Produkt aus Sichtdes Konsumenten

Energierecht und Energiewirtschaft 20Sommersemester 2008 1 - 20

Quelle

:U

niv

ers

itätN

ürn

berg

-Erlangen


Quelle

:U

niv

ers

itätN

ürn

berg


Hohe Konzentrationsgrade auf dem deutschen Strommarkt

Anteil an Erzeugung und Erzeugungskapazitäten der vier größten EVU

Unternehmen Anteil an der inländischen Anteil an installierter inländischerStromerzeugung (2001) Erzeugungskapazität (2001)

RWE 32 % 27 %

E.ON 30 % 34 %

Vattenfall 12 % 11 %

EnBW 7 % 7 %

Gesamt 81 % 79 %

Quelle: Monitoringbericht des BMWA, 2003

Bremer Energieinstitut 2005: > 90% !


Vertikale Integration:Alleine RWE und E.ON besitzen über 210vertikale Minderheitsbeteiligungen an regionalenWeiterverteilern und Stadtwerken


Preisbildung im Strommarkt

Nachfragekurve

„Meritorder“, Angebotskurve

Wettbewerblicher Preis


Quelle: www.energieverbraucher.de


Preisbildung im Strommarkt


TU Dresden, 2007


• vorgelagerte Produktion Stromerzeugung / Gasexploration bzw. -importwettbewerblich organisierbar zur Kontrolle von Marktmacht

• Dienstleistung auf dem Netz Versorgung mit Strom und Gaswettbewerblich organisierbar zur Kontrolle von Marktmacht

• Netz Transport und Verteilung (Strom: auch Systemstabilitätsfunktion)

1.3 Das Netzzugangsproblem

• Netz Transport und Verteilung (Strom: auch Systemstabilitätsfunktion)natürlicher Monopolbereich

Natürlicher Monopolbereich: Subadditivität der Kostenfunktion

C(X) < , für alle (x1,...,xn) mit = X (n > 1)

ein einziges Unternehmen kann die Nachfrage kostengünstiger

n

i

ixC1

)(

n

iix

1


ein einziges Unternehmen kann die Nachfrage kostengünstigerbefriedigen als mehrere im Wettbewerb stehende Unternehmen

bei Leitungsnetzen: hohe Fixkosten, geringe variable Kosten


Transport

Das Netzzugangsproblem

Erzeugung Handel Vertrieb

Strom: Monopol


Strom: MonopolGas: weitgehend

Monopol

Wettbewerb


Marktöffnung:Netz als essential facility• Befindet sich im Besitz eines Unternehmens• Ohne Nutzung des Netzes ist es nicht möglich, bestimmte Güter oderDienstleistungen anzubieten

• Duplikation durch Wettbewerber ist nicht möglich

Das Netzzugangsproblem

• Duplikation durch Wettbewerber ist nicht möglich

Netz muss potentiellen Wettbewerbern zur Verfügung gestelltwerden

Anreizsituation des Netzbetreibers:Netzbetreiber ist Monopolist Anreiz zur monopolistischen Preissetzung Preishöhe


bei vertikaler Integration Anreiz zur Diskriminierung fremder und verbundener Netznutzer, ggf.

Quersubventionierungmit dem Ziel der Abschreckung des Wettbewerbers

Preisstruktur

Kontrolle der Netzzugangsbedingungen / Netzentgelte notwendigSommersemester 2008 1 -

Strom folgt den Ohmschen und Kirchhoffschen Gesetzen

„Weg des geringsten Widerstandes“

i.A. kein gerichteter Transport möglich

Analogie: „Kupferplatte Deutschland“, „Stromsee“, „Badewanne“

Das Netzzugangsproblem – „Durchleitung“ im Strombereich

Analogie: „Kupferplatte Deutschland“, „Stromsee“, „Badewanne“


Durchleitung =

zeitgleiche Einspeisung von Strom und Entnahme von Strom an anderer Stelle


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