8. BWL_Elektrizität

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  1. Was sind die Besonderheiten der Elektrizitätswirtschaft? 1/2
    • Leitungsgebundenheit (europaweites Leitungssystem)
    • hoher Fixkostenanteil bei Transport, Verteilung und Bereitstellung
    • Größenvorteile im Netzbereich (natürliches Monopol)
    • lediglich teilweise Möglichkeit zur Substitution
    • signifikante Energie-Umwelt-Wirkungen
  2. Was sind die Besonderheiten der Elektrizitätswirtschaft? 2/2
    • schlechte Speicherbarkeit aber ständige Versorgungsbereitschaft
    • immerwährendes Gleichgewicht zwischen Nachfrage und Bereitstellung
    • tageszeitliche und saisonale Nachfrageschwankungen
    • unterschiedliche Bedürfnisse und Gewohnheiten der Endverbraucher ergeben charakteristische Lastganglinien
  3. Was ist eine Lastganglinie?
    • stellt die gemessene und i.d.R. viertelstündlich gemittelte Leistungsaufnahme eines/mehrerer Verbraucher über einen bestimmten Zeitraum dar
    • lässt sich als Reihe interpretieren bei der sich
    • - saisonale
    • - wöchentliche
    • - tägliche
    • - stochastische
    • Anteile zu einer Gesamtfunktion überlagern
  4. Welche Arten der Kostenanalyse gibt es?
    • OC (Overnight Costs of Capacity) €/kW (als würde es auf einmal gebaut werden)
    • Cf (Capacity factor) Jahresausnutzungsgrad in %
    • Screening curve: Jahresbedarf/Jahresertrag pro kW (ARR)
    • -> abhängig von Fixkosten (FC), variablen Kosten (VC) und cf
  5. Wie lauten die Formeln für die screening curve?
    • ARR = FC + cf*VC
    • with chart?chf=bg,s,00000000&cht=tx&chl=FC%20%3D%20%5Cfrac%7Br*OC%7D%7B1-e%5E%7B-rT%7D%7D%3D%5Cfrac%7Br*OC%7D%7B1-1%2F(1%2Br)%5ET%7D&chs=424x84
  6. Welche zwei Arten der Durchschnittskosten existieren?
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  7. Wie lautet das Konzept des wettbewerbsfähigen Marktes?
    • Idee: Lieferanten unterbieten sich gegenseitig bei den Preisen um Kunden zu gewinnen
    • Somit können Lieferanten den Marktpreis nicht beeinflussen
  8. Wie verhalten sich Lieferanten auf dem Markt?
    • Annahme: Lieferanten wollen ihren Profit maximieren
    • - Profit (P) = Einnahmen(R) - Kosten(C)
    • - Einnahmen = Preis(p)*Menge(O)
    • Maximierung des Profits: dC/dO=p
    • -> Lieferanten wird seine Produktion vergrößern, bis seine Grenzkosten genauso groß sind wie der Preis
  9. Auswirkungen auf die Nutzung des Kapitalstocks?
    • Auslastung der konventionellen Kraftwerke nimmt kontinuierlich ab!
    • Aber notwendige konv. Kapazität in ähnlicher Größenordnung wie heute!
    • => Auswirkungen auf Zusammensetzung Kraftwerksportfolio und Kosten!
  10. Wie sieht der prinzipielle Aufbau eines Dampfkraftwerkes aus?
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  11. Wie sieht der prinzipielle Aufbau einer Gasturbine aus?
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  12. Wie groß sind die CO2-Emissionsfaktoren verschiedener Energieträger?
    • Braunkohle: 0,396 kg/kWh
    • Steinkohle: 0,338 kg/kWh
    • Gas: 0,2 kg/kWh
    • Uran/Erneuerbare: 0 kg/kWh
    • deutscher Strommix: 0,55 kg/kWh_el
  13. Was ist Brutto- und Nettoleistung?
    • Brutto-Leistung eines Kraftwerkblocks oder eines Kraftwerks ist die Leistung an den Generatorklemmen. Sie enthält die elektrische Eigenbedarfsleistung
    • Die Netto-Leistung ist die von einem Kraftwerksblock oder einem Kraftwerk abgegebene, für das Netz nutzbare Leistung -> Brutto-Leistung - elektr. Eigenbedarfsleistung
  14. Wie lang sind die Leitungen der verschiedenen Spannungsnetze?
    • Höchstspannung (220 & 380 kV): 34810 km (Stromtransport)
    • Hochspannung (60-220 kV): 79900 km
    • Mittelspannung (6-60 kV): 513500 km
    • Niederspannung(400 V): 1160000 km
    • Gesamtlänge: 1,8 Mio. km
  15. Wie funktioniert der Stromaustausch zwischen Deutschland und den Nachbarländern?
    • ursprüngliche Auslegung der Netze so, dass Bedarf im Versorgungsgebiet gedeckt werden konnte
    • im liberalisierten Markt deutlicher Anstieg des Stromaustausches
    • Deutschland als "Stromtransitland"
  16. Wie war die Situation bis 1998?
    • bis Mitte der 1990er Jahre wurd gesamte Elektrizitätsversorgung als natürliches Monopol angesehen
    • Begründung war, dass der Markt von einem einzigen Unternehmen zu geringeren Kosten versorgt werden kann als durch mehrere Unternehmen
    • Energiewirtschaftsgesetz von 1935:
    • - gültig bis 1990er Jahre
    • - besonderer Stellenwert der Energiewirtschaft
    • - ..."die Energieversorgung  so sicher und billig wie möglich zu gestalten"
  17. Was sind die Besonderheiten des regulierten Marktes?
    • regionale Abgrenzung mit Hilfe von Demarkationsverträgen (jeder Versorger hatte abgegrenztes Versorgungsgebiet)
    • Genehmigung  der Strompreise in der Höhe, dass Gesamterlöse den Gesamtkosten entsprachen
  18. Was sind die Probleme bei einer solchen Kostenregulierung?
    • Nachvollziehbarkeit der Kostenrechnung für die Aufsichtsbehörden ist fraglich
    • kein Anreiz zu Kosteneinsparungen
    • kein Anreiz zu Innovationen
    • Anreiz zum Aufbau von Überkapazitäten
  19. Was sind die Gründe für die Liberalisierung des Strommarkts?
    • Hinterfragen des Vorhandenseins  eines natürlichen Monopols im Bereich der Stromerzeugung
    • Kritik von Seiten konkurrierender Unternehmen angesichts des Vordringens der EVU in andere Märkte
    • hohe Strompreise
    • europaweite Bestrebung zur Schaffung eines europäischen Binnenmarkts
  20. Wie verhält sich ein Lieferant auf dem Monopol-Markt?
    • Annahme: Monopolist will seine Profite maximieren
    • Profit(P) = Einnahmen(R) - Kosten(C)
    • Einnahmen = Menge(O)*Preis(p) = a*O^2+b*O
    • Maximierung des Profits: dP/dO=0
    • -> dR/dO=dC/dO
    • -> dC/dO = 2*a*O+b
  21. Was sind die Vorteile des liberalisierten Elektrizitätsmarkts?
    • Kunden können ihren Versorger selbst wählen
    • Entflechtung von vertikal integrierten Energieversorgungsunternehmen
    • Stromnetze müssen diskriminierungsfrei zur Durchleitung zur Verfügung gestellt werden
    • auf der Bereitstellungsseite bedarf es (neuer) Handelsmechanismen und Marktplätze
  22. Welche Märkte existieren für Strom?
    • OTC-Markt ("Over the counter")
    • - bilaterale Verträge
    • - oft über Strombroker vermittelt
    • Großhandelsmarkt (Strombörse)
    • - Spotmarkt und Terminmarkt
    • handelbare Stundenkontrakte (Stundenauktionen)
    • Kontrahierungen Baseload und Peakload
  23. Wie funktioniert der Spotmarkt (Kassamarkt)?
    • Handel mit physischer Erfüllung innerhalb kurzfristiger Zeiträume
    • - bspw. täglicher Handel für  die Lieferung von Strom am darauf folgenden Tag
    • in Deutschland: European Energy Exchange (EEX), Leipzig
    • Intraday Markt (bis 75 Minuten vor Lieferung, grenzüberschreitend)
  24. Wie funktioniert der Terminmarkt?
    • offene Positionen
    • hauptsächlich finanzwirtschaftlich geprägt
    • Termingeschäfte sind standardisierte Produkte die an Börsen gehandelt werden
  25. Was versteht man unter Hedging?
    • zu deutsch Absicherung
    • Preisabsicherung mittels Futures (Bsp. gegen stark volatile Stromspotpreise)
    • Preisabsicherung mittels Optionen lässt die Chancen gegen eine Prämie an günstigen Preisentwicklungen teilzuhaben
  26. Was versteht man unter Arbitrage?
    • Handelsstrategie, die ausnutzt, dass Finanzinstrumente im Verhältnis zueinander falsch bepreist sind
    • Unterscheidung in räumliche (z.B. Börse und OTC) und zeitliche Arbitrage
    • -> risikoloser Gewinn
  27. Was versteht man unter Spekulation?
    ein Terminkontrakt wird in Erwartung einer bestimmten Marktpreisentwicklung gekauft, um ihn später mit Gewinn glattzustellen. Spekulanten übernehmen Risiken und stellen Liquidität für Teilnehmer mit gegenteiliger Marktansicht
  28. Was versteht man unter börslichem Handel?
    • Geschäft mit Börse (anonym und  neutral)
    • transparente und  dokumentierte Preisbildung
    • kein Kreditrisiko
    • feste Handelszeiten und Standardprodukte
    • einfache Glattstellung
    • klare Spielregeln
    • tägliche Margin Calls
    • Kosten: Börsengebühren
  29. Was versteht man unter bilateralem Handel?
    • Geschäft direkt mit Handelspartner (OTC)
    • i.d.R. weniger transparent
    • ggf. hohe Kreditrisiken
    • Produkte frei vereinbar
    • beliebige Handelszeiten
    • ggf. Probleme bei Glattstellung
    • meist keine Handelsaufsicht
    • Rahmenverträge
    • internetbasierte Handelsplattformen
    • Telefon direkt oder via Broker
    • Bezahlung bei Lieferung
    • Kosten: ggf. Brokerage
  30. Wie hat sich die EEG-Einspeisung entwickelt?
    • EEG-Einspeisung kontinuierlich ansteigend
    • PV-Vergütung überproportional mehr
    • => Anstieg der durchschnittlichen EE-Einspeisevergütung
  31. Wie hat sich die EEG-Umlage entwickelt?
    • hängt maßgeblich von der Entwicklung des Börsenpreises ab!
    • gegenwärtig 6,17 Cent/kWh
    • indirekte Kosten nicht berücksichtigt
    • - Infrastruktur, Systemdienstleistungen, Re-dispatching -> Netzentgelte: mittelfristige Tendenz steigend
    • erwartete Mehrkosten für 3-Personenhaushalt ca. 20-30€ pro Monat bis 2020
  32. Was beeinflusst die Entwicklung der EEG-Umlage?
    • Börsenpreis: je höher desto niedriger EEG-Umlage
    • - kalkuliert mit 35,67 €/MWh
    • - gegenwärtig 31,10 €/MWh
    • Neuanlagen: jährlich neu ca. 1,5 Mrd. €
    • - historischer Treiber: PV
    • - zukünftiger Treiber: Offshore
    • Befreiung energieintensiver Unternehmen
    • Eigenverbrauch: u.a. PV
  33. Was ist ein Future?
    feste vertragliche Verpflichtung, eine festgelegte Menge Strom zu einem festgelegten Preis in einem festgelegten zukünftigen Zeitraum (Lieferperiode) zu kaufen (Futureskäufer) oder liefern (Futuresverkäufer)
  34. Was ist eine Option?
    das Recht, eine festgelegte Menge Strom zu einem festgelegten Preis (Ausübungspreis) am Ausübungstag zu kaufen (Kaufoption, Call) oder zu verkaufen (Verkaufsoption, Put)
  35. Was sind Systemdienstleistungen?
    • physikalische Grundlagen:
    • - elektr. Energie nicht in nennenswertem Umfang speicherbar
    • - permanentes Gleichgewicht von Einspeisung und Entnahme notwendig
    • Ursachen für Störung des Gleichgewichts:
    • - unvorhersehbare Ereignisse (Erzeugungsausfälle, Netzstörungen)
    • - Prognoseungenauigkeiten (verstärkte Nutzung stochastischer Energiequellen)
  36. Welche Arten der Regelleistungen gibt es?
    • Primärregelleistung:
    • - wird von allen Übertragungsnetzbetreibern (ÜNB) zur Verfügung gestellt
    • - Primärreserven mussen innerhalb von 30 Sekunden aktiviert werden und müssen die ersten 15 Minuten einer Störung ausreichen
    • Sekundärregelleistung:
    • - muss von verantwortlichem ÜNB gestellt werden
    • - wird automatisch nach 5 Minuten aktiviert und deckt 30 Sekunden bis 15 Minuten nach der Störung ab
    • Minutenreserve:
    • - Nachfrage wird durch Systemoperatur per Telefon gestellt
    • - muss innerhalb  von 15 Minuten komplett aktiviert werden können
  37. Welche Klassen von Energiespeichern gibt es?
    • Leistungsspeicher:
    • - hohe Leistungen für kurze Zeit
    • - hohe Zyklenzahl
    • - u.a. für Spannungsstabilisierung, Frequenzstabilisierung
    • => Schwungrad, SuperCap, supraleitende Spule
    • Energiespeicher:
    • - Energie für längere Zeiträume
    • - typischerweise ein bis zwei Zyklen pro Tag
    • - u.a. Lastspitzenglättung, Integration fluktuierender Einspeisung, Stromhandel
  38. Welche Probleme gibt es bei Stromspeicherung mit Wasserstoff als Zwischenträger?
    • mit jeder Umwandlung geht Exergieverlust einher
    • Wirkungsgrad der Umwandlungskette "Strom-zu-Strom" ca. 35%
    • ==> 3 kWh Strom aus EE einspeichern -> 1 kWh Strom ausspeichern
    • Investitionen in Infrastruktur (bspw. Elektrolyseur ca. 3-4 fache einer GT)

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Author:
Quintus
ID:
332982
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Updated:
2017-07-19 15:47:43
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