FCR
aFRR
Cross-Market
Aggregierte Erlöse aus FCR-Vermarktung in den letzten 365 Tagen für ein 2h-/2 Zyklen-Batteriesystem.
Aggregierte Erlöse aus aFRR-Vermarktung in den letzten 365 Tagen für ein 2h-/2 Zyklen-Batteriesystem.
Aggregierte Erlöse aus Cross-Market Vermarktung in den letzten 365 Tagen für ein 2h-/2 Zyklen-Batteriesystem.
ISEA Battery Revenue Index
Das Umsatzpotenzial für Großspeicher ist heute vielfältig. Oben werden die Erlöse für einzelne Märkte sowie für einen marktübergreifenden Ansatz dargestellt, bei dem die Batterie gleichzeitig in mehreren Märkten aktiv ist. Die gewünschte Batteriekonfiguration kann über die Dropdown-Menüs ausgewählt werden. Die Erlösberechnung erfolgt transparent und kann für einen exemplarischen Tag über unser Git-Repository nachvollzogen werden. Weitere Informationen zu unserer Methodik sowie den zugrunde liegenden Quellcode finden sich in unserer Dokumentation.
Detaillierte Cross-Market Erlöse
Im heutigen Strommarkt sind Batteriespeichersysteme typischerweise parallel auf mehreren Märkten aktiv. Diese Vermarktungsstrategie bezeichnen wir als Cross-Market. Da es in der Praxis schwierig ist, die tatsächliche Aktivität eines Speichersystems auf allen Märkten realitätsgetreu nachzubilden, haben wir einen vereinfachten Ansatz entwickelt, um die mit einer solchen Strategie erzielbaren Erlöse abzuschätzen. Im Kern ordnen wir dabei jedem Markt vorab definierte Anteile des Gesamtsystems zu und berechnen die Erlöse analog zur Ein-Markt-Betrachtung.
Derzeit berücksichtigen wir in diesem Ansatz die Märkte FCR, aFRR sowie den kontinuierlichen Intraday-Handel. Für jeden 4-Stunden-Block entscheiden wir auf Basis des potenziellen Erlöses, ob wir im FCR- oder im aFRR-Kapazitätsmarkt aktiv sind. Anschließend nutzen wir 50 % der verfügbaren Kapazität und Leistung für den Handel mit aFRR-Energie mittels eines einfachen, regelbasierten Handelsansatzes. Die übrigen 50 % des Systems sowie nicht genutzte Kapazität aus dem aFRR-Energiehandel werden für den kontinuierlichen Intraday-Handel eingesetzt.
Annualisierte Monatliche Erlöse
Diese Abbildung zeigt das annualisierte monatliche Erlöspotenzial aller untersuchten Vermarktungsoptionen. Berücksichtigt werden hierbei Regelleistungsmärkte wie FCR sowie aFRR, bei dem sowohl Leistung als auch Energie gehandelt werden, sowie der Börsenhandel. Für den Börsenhandel betrachten wir den Day-Ahead-Markt (DA) und die Intraday-Auktion 1 (IDA1). Zur Abbildung des kontinuierlichen Intraday-Handels werden zwei Ansätze dargestellt: zum einen die indexbasierten Erlöse (ID1) und zum anderen der IDC-Ansatz, bei dem Transaktionsdaten aus dem Orderbuch genutzt werden, um realistischere Erlöse zu berechnen. Die Kombination mehrerer dieser Märkteführt zu den Cross-Market-Ergebnissen (FCR + aFRR + IDC).
Top-Bottom Spreads
Top-Bottom (TB) Spreads bieten eine nützliche Bezugsgröße, um die Erlöse zu schätzen, die eine Batterie durch Energiearbitrage erzielen kann. Das zugrunde liegende Prinzip ist einfach: „günstig kaufen, teuer verkaufen“. Batterien können tägliche Schwankungen der Strompreise ausnutzen, um Wert zu schaffen. Ein TB-Spread bietet eine einfache, aber wirkungsvolle Möglichkeit, diese Gelegenheit zu quantifizieren. Er stellt die Differenz zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Strompreis eines Tages dar:
- TB1-Spread: der höchste stündliche Preis minus der niedrigste.
- TB4-Spread: die Summe der vier höchsten stündlichen Preise minus die Summe der vier niedrigsten.
Im Wesentlichen dienen TB-Spreads als Referenz für den maximal möglichen Tageserlös, den eine Batterie durch Arbitrage erzielen könnte.
Methodik
Der entwickelte Index quantifiziert Erlöspotenziale für Batteriespeicher in Deutschland. Unsere Methodik hat dabei folgende Eigenschaften:
- Transparenz: Durch unseren Open-Source Code kann jede/r Anwender:in die Berechnung nachvollziehen und validieren. Dadurch kann jeder selbst entscheiden, wie passend die Berechnungsgrundlage für das eigene Asset ist.
- Reproduzierbarkeit: Wir liefern Beispieldaten, mit denen ein Beispieltag nachgerechnet werden kann. Indem eigene Daten im gleichen Format benutzt werden, kann die Methodik auch auf andere Tage erweitert werden.
- Komplexität: Wir verzichten in der Berechnung auf komplexe Methodik, um eine breite Akzeptanz zu ermöglichen. Damit entfernt sich der Index zwar weiter von Methodiken der Industrie, bleibt damit aber für alle verständlich und nachvollziehbar. Wir beschränken uns auf ausgewählte Systemkonfigurationen und Marktannahmen. Diese sind unbedingt zu berücksichtigen, wenn die Werte des Index mit realen Erlösen verglichen werden.
Mehr Informationen können unserer Dokumentation entnommen werden. In unserem Git Repository haben wir außerdem den Code zur Berechnung des Indexes hinterlegt.
Annahmen zum Batteriesystem:
- Round-Trip Effizienz: 90,25%
- Kapazität: 2 MWh (2h) / 1 MWh (1h)
- Leistung: 1 MW
- Zyklen pro Tag: 1 oder 2
Annahmen zu Märkten:
Day-Ahead-/Intraday-Handel: Die Leistungsgrenze (P
max) und Ladezustandsgrenzen (0-100%) der Batterie dürfen nicht überschritten werden.
IDC: Diese Erlöse bilden die tatsächlichen Erlöse aus der heutigen Intraday-Vermarktung an der Strombörse detaillierter ab, weil hier nicht nur physischer, sondern auch rein finanzieller Handel abgebildet wird. Dafür
benutzen wir die sog. Rolling-Intrinsic Methode, die rollierend über ein lineares Optimierungsmodell Produkte am Markt kauft- und verkauft. Als Datengrundlage dient hier kein vereinfachter Index (wie der ID1), sondern die Transaktionsdaten
der EPEX Spot.
Frequency Containment Reserve (FCR): Maximale vermarktbare Leistung reduziert sich laut Präqualifizierungs(PQ)-Bedingungen um 20%.
Automatic Frequency Restoration Reserve (aFRR): Es wird eine symmetrische Vermarktung angenommen für den positiven und negativen Leistungsmarkt (Ladezustand 50%). Zudem wird angenommen, dass eine einstündige Vorhaltung
der vermarktbaren Leistung erfolgt. Daher wird im 2h-System 0,5 MW und im 1h-System 0,25 MW in beide Richtungen vermarktet. Die Markteintrittsbarriere von 1 MW wird vernachlässigt. Im aFRR Energy Markt bieten wir basierend auf den
IDA1 Preisen in allen 1/4h-Auktionen. Für einen positiven Abruf platzieren wir uns mit einem 50%-igen Aufschlag in der Merit-Order und für einen negativen Abruf mit einem 50%-igen Abschlag auf die Intraday-Auktions Preise.
Cross-Market (FCR+aFRR+IDC): In diesem Ansatz wird die Batterie virtuell aufgeteilt. Zunächst wird für die 4h-Scheiben des Tages entschieden, ob es attraktiver ist, am FCR oder aFRR Capacity Markt teilzunehmen.
Anschließend wird, abhängig vom ausgewählten Kapazitätsmarkt, die übrige Leistung und Energie des Speichers gleichmäßig für die aFRR Energy und IDC Märkte aufgeteilt. Die Berechnung der Erlöse dieser Märkte erfolgt analog zu den
Berechnungen der Einzelmarkt-Erlöse.
ISEA Revenue Index Team
Jonas Brucksch
M. Sc. / Projektleiter
Entwickler des Revenue-Index und Wissenschaftler am Lehrstuhl für elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemanalyse
Jonas van Ouwerkerk
M. Sc. / Abteilungsleiter
Abteilungsleiter am Lehrstuhl für elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemanalyse
Dirk Uwe Sauer
Prof. Dr. rer. nat. / Director
Professor für Batterie- und Energiesystemforschung und Direktor des CARL-Forschungszentrums