Energy Shifting durch Batteriespeicher zur Optimierung des PPA-Preises.

Sinkende Preise für Langzeit PPAs – ist der Hype vorbei? 

Neben der klassischen Finanzierung über staatliche Förderungen hat eine weitere Förderform zunehmend an Bedeutung gewonnen: PPAs (Power Purchase Agreements). Über diese bilateralen Stromlieferverträge sichern sich Abnehmer langfristig grünen Strom aus erneuerbaren Energieanlagen zu festen Konditionen. Lange Zeit verlief der Markt für PPAs positiv, doch inzwischen zeichnet sich auch hier eine Wende ab. Aufgrund des massiven Zubaus im erneuerbaren Segment und der gleichzeitigen Stromerzeugung sinkt die Profilwertigkeit in den kommenden zehn Jahren erheblich. Ähnlich wie auf den klassischen Großhandelsmärkten ist hier von einem Kanibalisierungseffekt die Rede. 

 
Batteriespeicher können hier Abhilfe schaffen, indem sie einen Teil der Energie von Zeiten hoher Einspeisung in Zeiten niedrigerer Erzeugung verlagern. Dieses sogenannte „Peak-Shifting“ steigert die Profilwertigkeit der Energieerzeugung und erhöht folglich den Wert der PPA-Verträge. Aber wie viel Potenzial steckt tatsächlich in den „Alleskönnern“ Batteriespeichern? 

Batteriespeicher (Co-location1) und Erneuerbare – ein gutes Tandem 

Dass unser Energiesystem mehr Flexibilität benötigt, ist kein Geheimnis. Auch ist weithin bekannt, dass Batterien ein wesentliches Puzzlestück in diesem Kontext darstellen. Doch wie lassen sie sich effektiv und effizient mit erneuerbaren Energieanlagen kombinieren? 

Das Zauberwort lautet „Energy Shifting“. Werden Batteriespeichern zusammen mit Wind- oder Solaranlagen betrieben, spricht man von Co-Location. Der erzeugte Strom wird dabei nicht einfach ungehindert ins Netz eingespeist; die angrenzende Speichereinheit reagiert auf Marktsignale und kann die Erzeugung teilweise oder vollständig speichern, wenn dies sinnvoll erscheint. So wird die Netzeinspeisung reduziert, ohne dass Energie durch Abregelung verloren geht. Diese gespeicherte Energie kann später – wenn die Marktsignale günstiger sind – wieder ins Netz eingespeist werden. Dadurch steigt die Wertigkeit des Stromprofils erheblich. Besonders Solaranlagen, wie in Abbildung 1 dargestellt, profitieren von diesem Ansatz enorm. 

In Deutschland führt die hohe installierte Kapazität von Solaranlagen, die unkontrolliert ins Netz einspeisen, dazu, dass die Preise bei Spitzen-Solareinspeisung am niedrigsten oder sogar negativ sind. Sobald die Einspeisung nachlässt, steigen die Preise wieder deutlich an. Batterien nutzen diese Volatilität aus und verbessern die Profilwertigkeit des verkauften Stroms. Damit lässt sich auch der Wert von PPAs steigern. 

Welche Erlöse auch unter Beachtung weitere Strommärkte (Intraday und Ausgleichsenergiemärkten) in Deutschland, sowie für Stand-Alone Batteriespeicher in der Vergangenheit erzielt werden konnten, können Sie in unserem Blogbeitrag „Erlöspotenziale für Batteriespeicher am Strommarkt“ nachlesen. 

Energy Shifting durch Batteriespeicher zur Optimierung der Erlöse: Use Case für ein Solar und Onshore Wind Projekt in Deutschland 

Um den Effekt von Batterien auf die Wertigkeit von PPAs zu untersuchen, wurden mit unserem Batterie-Erlösmodell beispielhafte Berechnungen auf Basis hausinterner Preisprognosen durchgeführt. Analysiert wurden zwei fiktive 10-MW-Solaranlagen am Standort Freiburg, die sich in ihrer Ausrichtung (Süd- vs. Ost-West-Ausrichtung) unterscheiden. Zusätzlich wurde eine 10-MW-Onshore-Windanlage in Brandenburg simuliert. Für jede Anlage wurde ein Co-located-Speicher mit Kapazitäten von 5 MWh, 10 MWh und 20 MWh getestet. Der Simulationszeitraum betrug zehn Jahre. 

Batteriespeicher führen vor allem bei Solaranlagen zu einer Erhöhung der Erlöse, während der Effekt auf Windenergieanlagen moderater ausfällt. Für die Onshore-Windenergieanlage zeigte sich in der Simulation über alle Speichertiefen hinweg ein eher geringer Effekt auf die Profilwertigkeit. Über einen Zeitraum von zehn Jahren konnte durch einen Speicher mit einer Kapazität von 20 MWh die Profilwertigkeit und die Capture-Preise im Durchschnitt um etwa 2 % gesteigert werden. Mit einer Kapazität von 10 MWh bzw. 5 MWh war die Verbesserung unter denselben Parametern mit ca. 1,9 % bzw. 1,4 % etwas geringer. Der Grund liegt in der ohnehin besseren Profilwertigkeit von Windanlagen. Durch unterschiedliche Ausrichtungen und zeitliche Diskrepanzen beim Windaufkommen ist der Kanibalisierungseffekt bei Windanlagen geringer als bei Solaranlagen. 

Bei Solaranlagen hingegen sind die Effekte deutlich stärker. Sowohl bei einer Ost-West- als auch einer Südausrichtung konnten durch größere Speichertiefen die Verbesserungen erheblich gesteigert werden. Für die Südausrichtung wurde die Profilwertigkeit durch einen 20-MWh-Speicher um bis zu 12 % verbessert, während die Ost-West-Anlage um 10 % zulegte. Obwohl der prozentuale Effekt bei der Südausrichtung höher war, lag der absolute Wert für den Capture-Preis bei der Ost-West-Ausrichtung um rund 3 €/MWh höher. Dies verdeutlicht, dass eine Ost-West-Ausrichtung allein die Profilwertigkeit des Stroms erhöhen kann. 

Steigerung der Profilwertigkeit von EE-Anlagen spiegelt sich beim „Fair Value“ eines PPAs wider. 

Der „Faire Wert“ eines fiktiven PPAs wurde für alle Varianten ermittelt. Auch hier zeigt sich, dass die Verbesserung der Profilwertigkeit durch den Einsatz eines Speichers zu höheren PPA-Preisen führen kann. Im Fall der Windanlage ergab sich bei einem 20-MWh-Speicher eine Preissteigerung von rund 2 % über die gesamte Laufzeit. Bei der Solaranlage stieg der „Fair Value“ um ca. 12 % (Südausrichtung) bzw. 10 % (Ost-West-Ausrichtung) mit einem 20-MWh-Speicher. Zudem lagen die PPA-Preise bei der Ost-West-Ausrichtung ebenfalls höher als bei der Südausrichtung. 

Die Kombination aus erneuerbaren Energieanlagen und Speichern zeigt in diesem Beispiel, dass durch die Aufwertung der Profilwertigkeit höhere PPA-Preise erzielt werden können.