Spark Spread

Der Spark Spread ist die theoretische Bruttomarge eines Gaskraftwerkes aus dem Verkauf einer Einheit Strom und dem Kauf der Einheiten Gas, die zur Produktion erforderlich ist. Alle anderen Kosten (Betrieb, Wartung, Kapital und andere Kosten) müssen durch den Spark Spread gedeckt werden.

Der Begriff Dark Spread bezeichnet die entsprechende Bruttomarge für Kohlekraftwerke.

Diese Indizes sind regelmäßig Inhalt publizierter Marktberichte^[1]. Sie sind nützlich, um die Preisentwicklung auf Energiemärkten zu verfolgen, die Performance eines eigenen Kraftwerks zu benchmarken und gelegentlich auch Inhalt der politischen Diskussion. Je höher der Spark oder Dark Spread, desto profitabler das idealtypische Gas- oder Kohlekraftwerk.

Für die operative Einsatzoptimierung oder für Investitionsentscheidungen sind veröffentlichte Spreadindizes nicht ausreichend. Die technischen Eigenschaften, der Wirkungsgrad und die verfügbaren Marktzugänge der individuellen Anlage müssen berücksichtigt werden (siehe Kraftwerkseinsatzoptimierung).

Clean Spread Indikatoren berücksichtigen zusätzlich den Preis für die CO₂-Zertifikate, die benötigt werden, um die Einheit Strom zu produzieren.

Der Spark Spread S ist wie folgt definiert:

${\displaystyle S=P_{E}-{\frac {P_{G}}{\eta _{el}}}}$

Dabei ist P_E der Strompreis, P_G der Gaspreis und η_el der elektrische Wirkungsgrad eines typischen Gaskraftwerks. Alle Preise müssen in derselben Einheit, z. B. €/MWh, angegeben werden. Für die Berechnung des Dark Spreads wird statt des Gaspreises P_G ein Kohlepreis P_K verwendet.

Die Veröffentlichung von Spark Spreads und Dark Spreads sollte mit einer präzisen Angabe der Berechnungslogik einhergehen. Spezifiziert werden sollten:

• der verwendete Wirkungsgrad
• die genau verwendeten Energiepreise (Marktplatz, Produkt, Quelle der Preisinformation)
• sonstige berücksichtigte Kosten

Da sich der Wirkungsgrad üblicherweise auf den Heizwert H_i bezieht, die Gaspreise aber auf den Brennwert H_s, sind die Gaspreise auf H_i umzurechnen.^[1] Kritisch für das Ergebnis ist die Festlegung des elektrischen Wirkungsgrades. In Wirklichkeit hat jedes Gaskraftwerk einen unterschiedlichen Wirkungsgrad von 45 % bis über 60 %, für den Spark Spread wird ein Verstromungsszenario mit einem durchschnittlichen Gaskraftwerk angesetzt. In Deutschland ist ein Wert von 50 % üblich^[2]. 49,13 % hat sich in Großbritannien etabliert. In den USA wird oft ein Brennstoffeinsatz (engl. 'heat rate') von 7000 BTU/kWh verwendet^[3], dies entspricht einem Wirkungsgrad von 48,74 %.

Auf den Strom- und Gas-Standardkontrakt Base der EEX gerechnet (Bandlieferung über ein Lieferjahr) sind die Spark Spreads in Deutschland seit etwa Mitte 2012 negativ^[4]. Dies bedeutet, dass sich eine Bandfahrweise für ein typisches Gaskraftwerk derzeit nicht rechnet. Die Clean Dark Spreads sehen derzeit (September 2017) positiv aus, wohingegen sich die Clean Spark Spreads nicht erholt haben.^[5]

Der Dark Spread ist im Allgemeinen höher als der Spark Spread. Hierin spiegelt sich wider, dass ein Kohlekraftwerk niedrige Brennstoffkosten und damit höhere Deckungsbeiträge hat, aber auch hohe spezifische Investitionsausgaben aufweist, die durch den Dark Spread eingebracht werden müssen, während es bei einem Gaskraftwerk umgekehrt ist. Die relativ hohen Grenzkosten und niedrigen Spark Spreads eines Gaskraftwerks charakterisieren dieses als Spitzenlastkraftwerk, das vorrangig in knappen Stunden mit hohem Bedarf produziert, wenn der stundenaktuelle Preis über dem Basepreis liegt, der als Referenz für den Dark Spread hinzugezogen wird.^[6]

In Ländern, in denen der EU-Emissionshandel gilt, haben Kraftwerksbetreiber seit 2005 auch die Kosten von CO₂ zu berücksichtigen.

Für die Berechnung des sogenannten Clean Spark Spreads wird üblicherweise ein Emissionsfaktor von 0,2 tCO₂ pro MWh Erdgas angesetzt, d. h. der Clean Spark Spread C ergibt sich aus dem Spark Spread S als:

${\displaystyle C=S-{\frac {0,2\cdot P_{C}}{\eta _{el}}}=P_{E}-{\frac {P_{G}+0,2\cdot P_{C}}{\eta _{el}}}}$

Dabei ist P_E der Strompreis, P_G der Gaspreis, P_C der CO₂-Preis und η_el der elektrische Wirkungsgrad des Kraftwerks.

In derselben Weise lässt sich auch ein Clean Dark Spread definieren. Hier wird mit einem höheren Bedarf an CO₂-Zertifikaten pro MWh Brennstoff gerechnet, bei Steinkohle verwendet man üblicherweise den Emissionsfaktor von 0,34 tCO₂/MWh.^[7]

Bei hohen Preisen für CO₂-Zertifikate könnte es passieren, dass der Clean Dark Spread niedriger ist als der Clean Spark Spread. In diesem Falle wären die Grenzkosten des Gaskraftwerks niedriger als die des Kohlekraftwerks und Gaskraftwerke würden auch in der Grundlast vorrangig vor Kohlekraftwerken zum Zuge kommen. Der Grenzpreis für CO₂-Zertifikate, bei dem die Grenzkosten gleich sind, wird gelegentlich als Fuel Switch Preis zitiert oder berechnet.^[8] Weiterhin wird im Gasmarkt als sogenannter Switch-Level das Gaspreisniveau in Abhängigkeit vom Kohlepreis betrachtet, zu dem es gleich teuer ist, eine Einheit Strom mit Gas wie mit Kohle zu produzieren. Befindet sich der Marktpreis für Gas nahe dem Switch-Level, so zeigen Strommarkt und Gasmarkt starke Wechselwirkungen.

1. ↑ ^{a b} European Energy Markets Monthly - September 2016. (PDF) In: EUROPEAN ENERGY MARKETS MONTHLY. Axpo Trading AG, September 2016, abgerufen am 25. Februar 2018 (englisch): „The Spark spread value is calculated as the power price (Base) minus PSV gas price (converted to lower heating value by multiplying with 1.108), then dividing by an assumed average plant efficiency of 50 %.“ 
2. ↑ EnBW Investor Factbook September 2017. (PDF) EnBW Energie Baden-Württemberg AG, September 2017, abgerufen am 25. Februar 2018. 
3. ↑ An introduction to spark spreads. In: Today in Energy. U.S. Energy Information Administration, 8. Februar 2013, abgerufen am 25. Februar 2018. 
4. ↑ Frank Mastiaux, Thomas Kusterer, Ingo Peter Voigt: Conference call on fiscal year 2012. (PDF) EnBW Energie Baden-Württemberg AG, 1. März 2013, abgerufen am 26. Februar 2018. 
5. ↑ Andreas Franke: German year-ahead coal-fired power generation margins hit 2017 high. S&P Global Platts, 12. September 2017, abgerufen am 18. Februar 2018 (englisch): „The German year-ahead clean dark spread (CDS) for a 45 % efficienct coal plant rose to Eur 6.85/MWh Monday from Eur 5.63/MWh at the start of August and from below Eur 5/MWh at the start of 2017, the data shows. At the same time, the German year-ahead clean spark spread (CSS) for a 50 % efficient gas-fired plant fell slightly to minus Eur 1.89/MWh, with the spread between modern coal and modern gas plants widening again above Eur 8/MWh.“ 
6. ↑ Helmuth-M. Groscurth, Sven Bode: Anreize für Investitionen in konventionelle Kraftwerke. (PDF) In: Discussion Paper. arrhenius Institut, Februar 2009, abgerufen am 3. September 2016. 
7. ↑ Volker Quaschning: Spezifische Kohlendioxidemissionen verschiedener Brennstoffe. Juni 2015, abgerufen am 26. Februar 2018. 
8. ↑ Emissionshandel. (PDF) European Federation of Energy Traders, abgerufen am 3. September 2016.