Bewertung von Flexibilitäten in Kapazitätsmechanismen

Derating-Faktoren machen den Beitrag unterschiedlicher Technologien zur Versorgungssicherheit vergleichbar, indem sie die Nennleistung einer Technologie in äquivalente gesicherte Leistung umrechnen. Am Beispiel von Batteriespeichern zeigt eine neue Analyse des EWI, dass energiebegrenzte Flexibilitäten den Bedarf an residualer gesicherter Leistung bei gegebenem Versorgungssicherheitsziel reduzieren. Mit zunehmender Marktdurchdringung nimmt die reduzierende Wirkung allerdings ab, weil sich der Zeitraum verlängert, über den Batterien ihre begrenzte Energie verteilen müssen, um den Bedarf an residualer gesicherter Leistung weiter zu reduzieren. Entsprechend sinken Derating-Faktoren für Batterien mit zunehmender Marktdurchdringung.

In der Analyse „Bewertung von energiebegrenzten Flexibilitäten in Kapazitätsmechanismen“ beschreiben und vergleichen Fachleute des Energiewirtschaftlichen Instituts (EWI) an der Universität zu Köln vier Ansätze zur Bestimmung von Derating-Faktoren. Die unterschiedlichen Ansätze werden anhand eines stilisierten Strommarktmodells quantifiziert und mit der Berechnung von Derating-Faktoren im belgischen und britischen Kapazitätsmarkt in Bezug gesetzt. Die Analyse wurde durch die Förderinitiative Integriertes Strommarktdesign der Gesellschaft zur Förderung des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln e. V. gefördert.

Vier Ansätze zur Bestimmung von Derating-Faktoren

Die vier untersuchten Ansätze unterscheiden sich in der Definition von Derating-Faktoren: Die erste Definition bezieht sich auf das Substitutionsverhältnis zwischen der Nennleistung einer Technologie und einer hypothetischen, perfekt verfügbaren „gesicherten Leistung“ bei gleichbleibendem Versorgungssicherheitsniveau. Die zweite Definition bezieht sich auf den Leistungsbeitrag einer Technologie in Knappheitssituationen im Verhältnis zur Nennleistung. Beide Definitionen können sich auf eine marginale (zusätzliche) Einheit oder auf den Durchschnitt der gesamten Technologie beziehen. Das durchschnittliche Substitutionsverhältnis führt zu deutlich höheren Derating-Faktoren als die nahezu identischen Faktoren der anderen Ansätze. Die resultierenden Leistungsbeiträge werden allerdings maßgeblich von der Definition der Knappheitssituation beeinflusst.

Derating-Faktoren und ihre Bedeutung für Kapazitätsmechanismen

Derating-Faktoren sind relevant für die Effizienz und Effektivität des Kapazitätsmechanismus, da sie sowohl den Technologiemix als auch die insgesamt kontrahierte Nennleistung beeinflussen. Eine Überschätzung von Derating-Faktoren kann die Versorgungssicherheit gefährden, während eine Unterschätzung zu unnötig hohen Kosten führen kann. Jenseits der stilisierten Strommarktmodellierung diskutiert die Analyse, wie imperfekte Voraussicht, Regelleistung und Netzrestriktionen Derating-Faktoren beeinflussen können und benennt weitere Forschungsbedarfe hinsichtlich der Anwendung von Derating-Faktoren in Kapazitätsauktionen sowie die Übertragbarkeit der vorgestellten Ansätze auf Lastflexibilitäten.