SI/502313

Schlussbericht

Dezentrale, flexible Kapazitäten werden zunehmend zum Rückgrat der Versorgungssicherheit. Ihre digitale Vernetzung erfordert Datenaustausch und damit eine Neufassung der Zusammenarbeit zwischen Übertragungs- und Verteilnetzbetreibern. Die Einrichtung elektronischer Kommunikations- und Handelsplattformen für den grenzüberschreitenden Spotmarkt, die Einbeziehung von Ausgleichsdiensten und Kapazitätsmanagement, ist eine natürliche Folge davon und steigert das Wertschöpfungspotenzial im integrierten europäischen Strommarkt weiter. Bisher dominierten grosse Stromversorger den Zugang zu den Märkten für Systemdienstleistungen. Mit zunehmenden dezentralen Einspeisungen und Speicherkapazitäten auf Verteilnetzebene besteht ein wachsender Bedarf an Stabilisierungsmechanismen auf allen Spannungsebenen und somit an der Integration kleinerer Anbieter und Verbraucher. Dezentrale, flexible Erzeugungs- und Speicherkapazitäten sowie die Umwandlung in andere Energieträger wie Wasserstoff, synthetische Gase oder thermische Energie erfordern eine effiziente und effektive Koordination. Begleitet von Sektorkopplung wird das Energiesystem immer dezentraler und vernetzter. Die Digitalisierung erzeugt die erforderlichen Daten und ermöglicht eine interne Vernetzung sowie eine externe Vernetzung mit den Märkten. Das DigIPlat-Projekt beschäftigt sich mit der Interoperabilität von Flexibilitätsplattformen, über die die Zuteilung flexibler Kapazitäten besser koordiniert werden kann, was sowohl deren Wirtschaftlichkeit als auch die Versorgungssicherheit erhöht. Zu diesem Zweck werden Lösungen für die plattformübergreifende Nutzung von Flexibilität für Redispatch, Regelenergie und Intraday-Märkte konzeptionell aus einer Informations- und Verfahrenstechnikperspektive entwickelt und ökonomisch analysiert. Letztere umfasst eine gründliche Analyse der kurzfristigen Märkte, auf denen flexible Kapazitäten angeboten werden: Regelarbeitsmarkt (RAM) und Intraday-Markt (IDM). Wir schätzen den Mehrwert einer flexiblen Kapazität, die im RAM und IDM angeboten wird. Um das Ertragspotenzial von Intraday- und Regelenergieprodukten aus der Sicht eines Anbieters zu bewerten, werden Intraday- und Regelenergieprodukte als Finanzoptionen modelliert. Empirische Analysen mit Daten aus dem Jahr 2023 deuten darauf hin, dass trotz unterschiedlicher Produktmerkmale im Allgemeinen beide Märkte gleichermassen attraktiv sind. Das Angebot von Regelenergie wäre nur profitabler als der Handel im Intraday-Markt in den letzten 30 Minuten vor der Lieferung für Anbieter in einer Regelzone mit geringer Liquidität (dargestellt durch eine geringe Tiefe des Intraday-Orderbuchs, hohe Geld-Brief-Spannen und eine geringe Anzahl von Transaktionen). Die Bewertungsmethodik ermöglicht auch Prognosen über Erträge in kommenden Lieferperioden und damit die Entwicklung einer Entscheidungsregel dafür, ob ein Lieferant auf dem Intraday- oder Regelenergiemarkt bieten sollte, da die Kapazität nur einmal vermarktet werden kann. Als Anwendungsfall untersuchen wir die potenzielle Übertragung von Geboten vom Intraday-Markt auf den RAM. Dadurch erhöht sich die Liquidität des Letzteren und kann aufgrund einer Verschiebung der Merit-Order-Kurve durch die zusätzlichen Gebote zu niedrigeren Kosten für Regelenergie führen. Da die Verdienstmöglichkeiten im Intra-day- und im Regelenergiemarkt ähnlich sind, wären keine zusätzlichen Anreize erforderlich, damit Teilnehmer am Intraday-Markt ihre Gebote übertragen lassen. Zur Bewertung der Qualität des Intraday-Marktes führen wir eine Metrik ein, die Friktionen für Limit-Orderbücher eines einzelnen Handelsprodukts quantifiziert. Zudem beschreiben wir ein allgemeines Modell für die gemeinsame Dynamik von Preisen und Volumen einer offenen Position auf Basis von Kopulas. Anschliessend zeigen wir die Auswirkungen von PICASSO auf die Nachfrage nach sekundärer und tertiärer Regelreserve und analysieren die Auswirkungen auf das Gebotsverhalten der Marktteilnehmer im Intraday-Markt durch den Vergleich der Jahre 2021 und 2023 (vor und nach dem Go-Live von PICASSO). Ein letzter Abschnitt reflektiert über potenzielle Systemrisiken, die im Zusammenhang mit Absicherungsstrategien auftreten können.

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Publikationen / Ergebnisse

Bei der Energieversorgung wird gern in nationalen Kategorien gedacht. Doch der Stromhandel ist ein internationales Geschäft. Grenzüberschreitende Märkte mit vielen Anbietern bringen finanzielle Vorteile – gerade auch beim Handel mit zeitlich flexibel abrufbaren Stromangeboten. So das Fazit einer transnationalen Studie unter dem Dach des Europäischen Forschungsnetzwerks ‹ERA-NET Smart Energy Systems›, an der die Universität St. Gallen HSG beteiligt war.