Modellierung von liberalisierten Strommärkten – Herausforderungen und Lösungen

Zusammenfassung Die Autoren geben einen Überblick über die Literatur zu Investitionsanreizen in Erzeugungs- und Netzkapazität auf liberalisierten Strommärkten und illustrieren die Anwendungsfelder der Strommarktmodellierung mithilfe ausgewählter Ergebnisse aktueller Studien. Zunächst stellen sie die Ideen des „Peak-load pricing“ und der vereinfachten Stromflussmodellierung vor, auf denen Modelle zur Bestimmung eines optimalen Stromversorgungssystems aus Zeiten regulierter staatlicher Gebietsmonopole aufbauen. Seit der Liberalisierung entscheiden jedoch privatwirtschaftliche Akteure über Erzeugungsausbau und Produktion; Betrieb und Ausbau der Netze sind weiterhin reguliert. In der Literatur finden sich seitdem zunehmend Analysen der Investitionsanreize privater Unternehmen, teilweise mit Blick auf die Interdependenz deregulierter und regulierter Bereiche der Stromwirtschaft. Interessant ist unter anderem der Einfluss von Marktmacht auf die Anreize zu Investitionen in die Erzeugungskapazität. Auf dem liberalisierten Strommarkt kann jedoch auch ohne Marktmacht Ineffizienz entstehen, weil private Firmen ihre Standortentscheidungen bezüglich der Erzeugungskapazität nur auf Basis der für sie sichtbaren Preissignale treffen. Weil Netzengpässe im Stromhandel nicht explizit bepreist werden, fehlt es oft an den Preissignalen, die zu einer optimalen Standortwahl führen würden. Die Autoren präsentieren aktuelle Modellierungsansätze, mit denen sich das Zusammenspiel der Erzeugungsinvestitionen privater Unternehmen mit dem Netzausbau durch regulierte Betreiber analysieren und quantifizieren lässt. Dabei werden verschiedene Strommarktdesigns betrachtet, vom Nodalpreissystem mit knotenscharfen Preisen bis hin zum Börsenhandel mit einheitlichem Strompreis gefolgt von Engpassmanagement durch den Netzbetreiber. Die Ergebnisse aktueller quantitativer Studien illustrieren, welche Einsichten sich dank der vorgestellten Ansätze gewinnen lassen; die Autoren zeigen aber auch Grenzen der integrierten quantitativen Marktmodellierung.