Economics and Risks of Onshore and Offshore Wind Power Production

 

Projektlaufzeit: 4/2008 - 4/2010

  Verteilung der zinsfreien Cash Flows (Quelle: Madlener et al., 2009 (Berechnung mit Crystal Ball®))

Das FCN hat bereits mehrere Studien zum Thema Wirtschaftlichkeit und Risiken von Windenergieanlagen durchgeführt. Diese beinhalten Studien zum Thema Risikomanagement und Controlling eines 400 MW Offshore Windparks in der Nordsee, die Entwicklung und Wirtschaftlichkeit von Onshore Repowering und Offshore Windenergieerzeugung, jüngste Entwicklungen des Windenergiemarktes in Osteuropa als auch eine (vertrauliche) Studie über pipelinebasierte, gasisolierte Leistungsübertragung von Offshore Windparks. Zusätzliche Projekte haben begonnen und werden im Laufe des Jahres 2010 abgeschlossen.

1. Risikomanagement und Controlling von Offshore

In diesem Forschungsprojekt haben wir erst die verschiedenen Begriffe und Methoden im Risiko Management und Risiko Controlling untersucht. Zudem identifizieren und diskutieren wir interne und externe Risiken von Offshore Windkraftanlagen (WPP: Wind Power Plants). Dafür demonstrieren wir an einem konkreten Beispiel eines fiktiven 400 MW Offshore Windparks in der Nordsee die Verwendung der Discounted Cash Flow (DCF) Methode. Die Offshore Risiken werden im Rahmen der verschiedenen Komponenten des Free Cash Flows betrachtet, welcher mit Hilfe einer Monte Carlo Simulation die Grundlage für die DCF Bewertung liefert. Letzteres beinhaltet Annahmen für die Verteilung jeder Cash Flow Komponente, welche auf einer detaillierten Betrachtung des Risikos beruht. Wir verwenden den Cash Flow at Risk (CFaR), mit dem DCF als risikobehaftete Zielvariable, als eine quantitative Risikomessung für die simulierte DCF Bewertung. Die CFaR ermöglicht es uns eine Aussage über die Risikoverteilung des DCF zu treffen. Bei Betrachtung der fiktiven Offshore Windparkstudie ist zu erkennen, dass der erhaltene CFaR belegt, dass das untersuchte Investitionsprojekt in der Tat wirtschaftlich ist.

2. Wirtschaftlichkeit von Onshore Repowering und Offshore Windkraftanlagen

Repowering Onshore Windenergie erlebt ein wachsendes Interesse in den letzten Jahren. Solange das Potential auf dem Boden weitgehend erschlossen ist, wird die Frage nach der Erneuerung und Größenänderung der ehemaligen Turbinen betrachtet, da es eine interessante Option ist Windenergie zu erweitern. Deutliche Steigerungen der Onshore Windenergie können dazu führen, dass die Repowering Maßnahmen in Deutschland große Chancen für Investitionen in den kommenden Jahren versprechen. Daher ist eine wirtschaftliche Analyse auch von großem Interesse. Entstanden aus einer Kupplung von interessierten Herstellern, wurde die Offshore Windenergie zu einem wichtigen Bestandteil für die zukünftige Entwicklung der erneuerbaren Energien in Europa. Neben der gesellschaftlichen Akzeptanz, technischen und wirtschaftlichen Fortschritten führte auch eine günstige Politik, bspw. durch Einspeisevergütungen oder anderer Arten von Subventionen, in den letzten Jahren dazu, dass die Verbreitung gefördert wurde.

In unserer Studie entwickeln wir sowohl für Repowering als auch für Offshore Windkraftanlagen ein Wirtschaftsmodell. Zudem wird untersucht, ob die Technologien unter den heutigen politischen und markwirtschaftlichen Bedingungen profitabel sind.

3. Entwicklung des Windenergiemarktes in Osteuropa

Die laufende Diplomarbeit soll zeigen, wie sich der europäische Windenergiemarkt, insbesondere in Bulgarien und Polen, in der Zukunft entwickelt. In Zeiten von Umweltschutz und der Knappheit fossiler Energieträger gewinnt das Thema Strom aus erneuerbaren Energien immer mehr an Bedeutung. Eine Entwicklung der Stromerzeugung von Kohlekraftwerken zu erneuerbaren Energien ist bereits spürbar.

Im Namen des dänischen Unternehmens Global Wind Power A/S können die Gründe einer Etablierung eines neuen Marktes und die dafür nötigen Schritte am Beispiel von Bulgarien untersucht werden. Die Diplomarbeit untersucht zudem die Interessen der Stakeholder (wie Politiker und Konsumenten) und die Rahmenbedingungen (wie räumliche Begrenzung, Baurecht), welche die Etablierung eines neuen Marktes beeinflussen.

Im Rahmen dieses untersuchten Marktes, sollen die Teilnehmer wie Entwickler von Windenergieprojekten oder die Konsumenten befragt werden und anschließend die Vor- und Nachteile von Windkraftanlagen im Vergleich zu anderen Energiequellen diskutiert werden.

4. Wirtschaftlichkeit pipelinebasierter Kraftübertragung von Offshore Windenergieparks

In dieser Studie untersuchen wir die wirtschaftliche Machbarkeit, Risiken und Finanzierungsmöglichkeiten für Großkraftübertragungen von Offshore Windenergie in der Nordsee. Dazu wird eine Power Transmission Pipeline (PTP) in einen Unterwassertunnel eingebettet und es wird ein Offshore Umspannungswerk als Schnittstelle zwischen ankommendem Kabel aus dem Meer und der PTP benötigt. In einer detaillierten Sensitivitätsanalyse bewerten wir den Einfluss variierender Parameter und die Robustheit der Ergebnisse.

Projektpublikationen

Madlener R., Siegers L., Bendig S. (2009). Risikomanagement und -controlling bei Offshore-Windenergieanlagen, Zeitschrift für Energiewirtschaft, Jg. 33, Heft 2, S. 135-146.

Abschlussarbeiten

Breuer H. (2009). Frischer Wind aus dem Osten - die Entwicklung des europäischen Windenergiemarktes, Diplomarbeit, Lehrstuhl für Wirtschaftswissenschaften, insb. Energieökonomik, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, RWTH Aachen University, April.

Jochemich C., (2010). Pipelinebasierte elektrische Übertragungssysteme für Offshore-Windparks: Kostenanalyse und Finanzierungsmodelle, (vertrauliche) Studienarbeit, Lehrstuhl für Wirtschaftswissenschaften, insb. Energieökonomik, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, RWTH Aachen University.

Raymond P. (2008). Potential and Costs of Onshore Re-powering and Offshore Wind Power Plants in Germany, Studienarbeit (in Kooperation mit Prof. Kneer), Lehrstuhl für Wirtschaftswissenschaften, insb. Energieökonomik, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, RWTH Aachen University, Juni.

Siegers L. (2009). Bewertung von Offshore Windkraftanlagen unter Berücksichtigung von Aspekten des Risiko-Controllings, Diplomarbeit, Lehrstuhl für Wirtschaftswissenschaften, insb. Energieökonomik, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, RWTH Aachen University, Januar.