6 Prinzipien für ein Marktdesign, das die Energiewende ermöglicht

Hat das klassische Geschäftsmodell der Energieversorger angesichts der Energiewende in Europa eine Zukunft? Dies war die zentrale Frage, die auf Einladung von Prof. Keppler von verschiedenen Ökonomen an der Université Paris-Dauphine diskutiert wurde. Unter den Experten waren sehr renommierte Ökonomen wie Prof. David Newbery von der University of Cambridge, Prof. Glachant von der Florence School of Regulation und Prof. Haucap, der ehemalige Leiter der Monopolkommission in Deutschland. Die Experten des Panels (Präsentationen können hier abgerufen werden) betonten, wie sich das wirtschaftliche Umfeld für Energieversorger in Europa und den USA verändert. In diesem Beitrag wollen wir uns auf einen speziellen Aspekt konzentrieren, der von Prof. Newbery von der Universität Cambridge in seiner Präsentation angesprochen wurde:

• Was sind die Grundprinzipien für ein gutes Marktdesign, das Dezentralisierung, Dekarbonisierung und Digitalisierung ermöglicht?

Die gesamte Präsentation von Prof. Newbery kann hier abgerufen werden. Die folgende Analyse basiert auf einem Arbeitspapier, das Prof. Newbery kürzlich mit seinen Kollegen veröffentlicht hat(Newbery et al., 2017).

Die sechs Prinzipien für ein effizientes und zukunftssicheres Marktdesign

In seiner Präsentation in Paris fasste Prof. Newbery sechs Schlüsselprinzipien zusammen, die zur Definition eines effizienten Marktdesigns verwendet werden können. Diese Zusammenfassung ist in der folgenden Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Sechs Prinzipien für das Markt- und Tarifdesign, Newbery (2017)

Grundsätzlich dienen diese Prinzipien als Orientierung für politische Entscheidungsträger, wie man sich dem idealen Marktdesign für den Energiesektor annähern kann. Newberyet al. (2017) liefern eine schöne und umfassende Definition des idealen Marktdesigns:

• Zeit: Die Strompreise werden auf einer sehr granularen zeitlichen Ebene bestimmt, z. B. Sekunde für Sekunde, jetzt und für den Handel in der Zukunft, bis zu 10-30 Jahren;
• Raum: Die Preise variieren auf einer granularen räumlichen Ebene - vielleicht an jedem Verbindungspunkt im Netz, was widerspiegelt, wie sich die Nachfrage oder die Kosten an verschiedenen Orten unterscheiden;
• Kohlenstoff- und andere Emissionen: Klima- und Luftschadstoffschäden werden mit ihren sozialen Kosten bepreist und so in die Entscheidungsfindung von Unternehmen einbezogen. (Newbery et al, 2017)

Im Folgenden werden wir tiefer in jedes dieser Prinzipien eintauchen, um ein besseres Verständnis für die grundlegenden Argumente und Implikationen hinter jedem Prinzip zu entwickeln.

Prinzip 1 und 2: Korrektur von Marktversagen nahe an der Quelle und Ermöglichung einer angemessenen länderübergreifenden Variation des Marktdesigns in den Mitgliedstaaten anstelle einer Einheitslösung.

Wir diskutieren diese beiden Prinzipien gemeinsam, da sie sehr eng miteinander verbunden sind. Grundsätzlich ist die Idee hinter diesen beiden Prinzipien, wie sie von Newberyet al. (2017) definiert werden, dass die Definition von Marktregeln eine Aufgabe für die Mitgliedsstaaten in der EU sein sollte, um sicherzustellen, dass das nationale Marktdesign die spezifischen Marktversagen in jedem Mitgliedsstaat adressiert. Wichtig ist, dass dies impliziert, dass das Marktdesign in Europa harmonisiert werden sollte. Vielmehr sollte das allgemeine Regelwerk in Europa definiert werden, um die Interoperabilität der Märkte zu gewährleisten, aber detaillierte Regeln zur Lösung lokaler Probleme sollten von den Mitgliedsstaaten festgelegt werden.

Aus unserer Sicht hat dieses Prinzip eine zusätzliche Implikation: Während das Marktdesign auf europäischer Ebene mit zusätzlichen Anpassungen durch die Mitgliedsstaaten festgelegt werden sollte, führt die Dezentralisierung der Erzeugung und Bereitstellung von Flexibilität (ancillary services) auch zu einer Dezentralisierung von Marktversagen: Während ein zentralisiertes Energiesystem mit Marktversagen konfrontiert sein kann, das unabhängig vom spezifischen Standort der Marktparteien im ganzen Land auftritt, ist ein dezentralisiertes Energiesystem eher mit Marktversagen konfrontiert, das sich zwischen den Regionen des Mitgliedsstaates unterscheidet (z.B. könnte die Koordination zwischen den Generationen und den Netzen, wie wir in diesem Beitrag diskutiert haben, nicht in allen Teilen des Mitgliedsstaates zu Ineffizienzen (d.h. Marktversagen) führen, sondern nur in einigen spezifischen Regionen). Daher sollte das Marktdesign auf der Ebene der Mitgliedsstaaten in der Lage sein, auch regionales Marktversagen zu adressieren, was bedeutet, dass das nationale Marktdesign regionale Anpassungen zulässt, solange dies nicht die Interoperabilität innerhalb des Gesamtsystems (national und zwischen den Mitgliedsstaaten) reduziert. Regionale Flexibilitätsmärkte, wie wir sie in diesem Beitragfür die EU und diesem Beitrag fürDeutschland diskutiert haben, können als ein Beispiel für eine solche regionale Differenzierung des Marktdesignsdienen.

Prinzip 3: Nutzen Sie Preissignale und regulierte Netztarife, um den Wert aller Stromdienstleistungen widerzuspiegeln und die Lösung mit den geringsten Systemkosten zu finden.

Wir haben hier auf enerquire bereits diskutiert, dass Preise genutzt werden sollten, um das Netz mit den marktbasierten Teilen der Stromversorgungskette, der Erzeugung und dem Einzelhandel, zu koordinieren (für Details siehe diesen Beitrag) . Wichtig ist, dass sich Preise nicht nur zwischen Kundengruppen und in der Zeit unterscheiden können (z.B. Tag- und Nachttarife), sondern auch eine ortsabhängige Komponente haben können. Dies ist von besonderer Bedeutung in Systemen mit zunehmenden Anteilen an dezentraler erneuerbarer Erzeugung, die an die Niederspannungs-Verteilnetze angeschlossen ist. Grundsätzlich stellen Newberyet al. (2017) richtig fest, dass Preise ein Signal für die Marktparteien darstellen, um den Wert aller Stromdienstleistungen in einem Markt zu vergleichen. Für die Koordination von Erzeugung und Netzmanagement hat dies zwei Dimensionen, wie Newberryet al. (2017) feststellen:

• Langfristig: Preise sollten sicherstellen, dass die Erzeugung (insbesondere aus intermittierenden erneuerbaren Energien) an der richtigen Stelle im Netz platziert wird, um die Gesamtsystemkosten zu reduzieren (d. h. die Erzeuger sollten in dem Bereich des Netzes platziert werden, in dem der neue Erzeuger die geringsten Kosten für das Netz verursacht)
• Kurzfristig: Die Preise sollten sicherstellen, dass jede Ressource, die an das Netz angeschlossen wird, effizient eingesetzt wird

Aus unserer Sicht ist einer der größten Mängel des bestehenden Marktdesigns in Deutschland die recht schlechte Erfüllung von Prinzip 3, was die folgende Frage in den Mittelpunkt der aktuellen Debatte in Deutschland stellt: Wie entwickeln wir ein Marktdesign, das Preissignale nutzt, um das System kurz- und langfristig effizient zu betreiben? Es scheint klar, dass wir flexiblere Preise brauchen, die das aktuelle Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch widerspiegeln; außerdem müssen diese Preise Informationen über die Systemkosten der Netzanbindung enthalten. Um effiziente Preissignale zu erreichen, die eine zeitliche und örtliche Differenzierung erlauben, könnten verschiedene Ansätze verfolgt werden. Heute ist jedoch in den meisten Energiesystemen der Grundversorgungstarif ein einheitlicher Preis für Energie und Netznutzung. Die Netznutzung wird durch eine Briefmarkengebühr bezahlt, die pro Spannungsebene berechnet wird, und damit werden die gesamten Netzkosten (einschließlich der Kosten für Engpassmanagement und Ausgleich) über ein System von Netzentgelten sozialisiert. Theoretisch könnten die Netzkosten durch die Erzeugung und die Last (Nachfrage) gedeckt werden, aber heute basieren die meisten, wenn nicht alle Energiesysteme auf einem System, in dem die Last die Kosten der Netze deckt und die Erzeuger die Netze kostenlos nutzen. Obwohl es einige Energiesysteme gibt, in denen den Verbrauchern bereits heute flexible Tarife angeboten werden, ist eine einheitliche Preisgestaltung immer noch die Regel und eine standortbezogene Differenzierung der Verbraucherpreise wird heute nur in sehr wenigen Energiesystemen angewendet. Wenn Sie daran interessiert sind, mehr über verschiedene Schemata für flexible Preise zu erfahren, können wir Ihnen ein Papier unserer Kollegen empfehlen, das die Vor- und Nachteile verschiedener flexibler Tarifschemata für Systeme mit hohem Anteil an erneuerbaren Energien diskutiert (hier verfügbar)(Brunekreeft et al. 2011).

Prinzip 4: Die Differenz zwischen den regulierten erlaubten Einnahmen und den effizienten Preisen auf die am wenigsten verzerrende Weise von den Endverbrauchern eintreiben.

Dieses Prinzip legt fest, wie die Kostendeckung für Netzkosten zwischen Erzeugern und Verbrauchern aufgeteilt werden sollte. Newberyet al. (2017) betonen, dass die Finanzierungsprinzipien besagen, dass die Kosten von den Nutznießern des Systems, nämlich den Verbrauchern, gedeckt werden sollten. Obwohl wir im Allgemeinen mit diesem Ansatz einverstanden sind, muss die Frage gestellt werden, ob die Komplexität verteilter Systeme eine Anpassung dieses Kostendeckungsansatzes erfordert, der sich ausschließlich auf die Verbraucher konzentriert. Dies scheint insbesondere in Systemen der Fall zu sein, in denen einzelne Netzanschlüsse beide Funktionen, Verbrauch und Erzeugung, erfüllen, z. B. wenn private Haushalte zu bestimmten Zeiten im Tagesverlauf Strom (z. B. aus Photovoltaik) in die Netze einspeisen. Für uns mag der Grundsatz, dass die Endverbraucher die Rechnung für die Netze bezahlen sollen, für traditionelle zentralisierte Energiesysteme zutreffen, aber gilt er auch für dezentrale Systeme? Wenn nicht, was sind die Alternativen und was sind die Vor- und Nachteile dieser Ansätze? Auch zu dieser Diskussion finden Sie mehr in einem Papier von Brunekreeftet al (2011).

Prinzip 5: Effizientes "De-Risking" der Finanzierung von kohlenstoffarmen Investitionen, wenn das Stromsystem kapitalintensiver wird.

Eine allgemeine Herausforderung für Energiesysteme auf Basis erneuerbarer Energien sind die hohen Kapitalkosten, die dieses System erfordert. Obwohl die Gesamtkosten eines auf erneuerbaren Energien basierenden Energiesystems auf lange Sicht wahrscheinlich niedriger sind als die eines auf fossilen Brennstoffen basierenden Systems(AgoraEnergiewende, 2017 englische Zusammenfassung S.7), sind die Vorlaufkosten sehr hoch. Im Vergleich zur konventionellen Erzeugung, die - aus Sicht eines Investors - von höheren Anteilen an fixen und flexiblen Betriebskosten profitiert (da diese Kosten in der Investitionskalkulation diskontiert werden), sind erneuerbare Energien mit einem höheren Investitionsrisiko konfrontiert, da die meisten Kosten in den Berechnungen nicht diskontiert werden. Weitere Informationen zu den Unterschieden in den Risiken zwischen konventioneller und erneuerbarer Erzeugung finden Sie in dem Papier von Hirth& Steckel (2016). Aufgrund der höheren Kapitalintensität von Investitionen in erneuerbare Erzeuger kann das Risiko für den einzelnen Anlagenbetreiber (zu) hoch sein. Daher betonen Newberyet al. (2017) die Bedeutung einer Risikoteilung unter den Nutznießern eines auf erneuerbaren Energien basierenden Energiesystems, die wiederum die Verbraucher sind (oder zumindest sein sollten). Grundsätzlich schlägt Prinzip 5 vor, dass die Verbraucher einen Teil des Risikos der Investition in erneuerbare Energien tragen sollten (da sie davon profitieren, z. B. durch reduzierte CO2-Emissionen, Klimaschutz). Da das Risiko dann auf eine große Anzahl von Personen verteilt wird, ist das individuelle Risiko eher gering im Vergleich zu dem individuellen Risiko, das jeder Anlagenbetreiber zu tragen hat. Gleichzeitig sollten die Anlagenbetreiber die richtigen Anreize haben, dieses Risiko zu managen, um ein effizientes Marktdesign zu gewährleisten.

Prinzip 6: Flexibilität bewahren, um auf neue Informationen über die Attraktivität verschiedener kohlenstoffarmer Technologien zu reagieren.

Das letzte von Newberyet al. (2017) definierte Prinzipist das am wenigsten konkrete, weist aber aus unserer Sicht auf einen Imperativ für den allgemeinen Ansatz eines effizienten Marktdesigns für erneuerbare Energiesysteme hin: Ein flexibles System zu schaffen, das es erlaubt, sich an neue Technologien, Daten und Informationen anzupassen, die in der Zukunft verfügbar sind und neue Effizienzpotenziale erschließen könnten. Newbery et al. (2017) weisen ausdrücklich darauf hin, dass wir in Zukunft neue Erkenntnisse über die Kosten und den Nutzen neuer Technologien und Flexibilitätspotenziale gewinnen werden und dass das Marktdesign in der Lage sein muss, sich an diese neuen Erkenntnisse innerhalb kurzer Zeit anzupassen. Dies ist ein wichtiger Punkt für ein neues, adaptives und zukunftssicheres Marktdesign: Während es bei sauberen Technologien lange dauern kann, bis sie auf einem profitablen Preisniveau in den Massenmarkt eintreten, entwickeln sich datengetriebene Geschäftsmodelle viel schneller. Diese zunehmende Innovationsgeschwindigkeit und Massenmarktakzeptanz kann in vielen Märkten beobachtet werden, die bereits einen höheren Grad an Dezentralisierung erreicht haben als das Energiesystem. Aber mit neuen Technologien wie Smart Metering, Distributed-Ledger-Technologie und künstlicher Intelligenz auf dem Vormarsch, könnten digitale Innovationen auch das nächste Jahrzehnt der Energiesysteme dominieren. Daher muss das Marktdesign in der Lage sein, sich schnell an neue Technologien und datengetriebene Geschäftsmodelle anzupassen. Wenn Sie sich für die Frage interessieren, wie Governance-Systeme (wie das Marktdesign) Innovationen erleichtern und die notwendige Flexibilität bereitstellen können, die verteilte und digitale Energiesysteme benötigen, empfehlen wir Ihnen dieses Papier für Details (Buchmann 2017).

Die Energiewende braucht ein flexibles Marktdesign, das es erlaubt, lokales/regionales Marktversagen zu korrigieren

Mit diesen sechs Leitprinzipien für ein gutes Marktdesign liefern Newberyet al. (2017) eine Grundlage für die Weiterentwicklung eines geeigneten Marktdesigns. Basierend auf den Beiträgen von Newberyet al. (2017) identifizierenwir drei Leitlinien für das Marktdesign, die für Energiesysteme, die sich in Richtung einer stärkeren Dezentralisierung und Digitalisierung entwickeln, von besonderer Bedeutung sind:

1. Die Preise sollten eine Grundlage bieten, um alle Energiedienstleistungen miteinander zu vergleichen. Dazu gehört, dass die Preise zeit-, mengen- und ortsabhängig variieren und auch Informationen über neue Dienstleistungen (wie Flexibilität) liefern
2. Das Marktdesign muss in der Lage sein, Marktversagen nahe an der Quelle zu bekämpfen. Bei der Dezentralisierung erfordert dies, dass das Marktdesign in der Lage ist, unterschiedliche Marktversagen in verschiedenen Regionen (entweder auf Ebene der Mitgliedsstaaten oder sogar innerhalb eines Mitgliedsstaates) mit unterschiedlichen Maßnahmen zu adressieren, um effiziente Lösungen zu erreichen.
3. Insbesondere die Digitalisierung, aber auch die Dezentralisierung erfordern, dass das Marktdesign flexibel ist und sich schnell an neue Innovationen anpassen kann. Mit zunehmender Geschwindigkeit der (digitalen) Innovationen ist ein reaktionsschnelles Marktdesign notwendig, um effiziente Märkte zu erreichen

Ursprünglich hierveröffentlicht

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