Economics of High-Temperature Nuclear Reactors for Industrial Cogeneration

  2-dimensionale log-normale Wahrscheinlichkeitsverteilung für verschiedene Zeitpunkte (Quelle: Hampe und Madlener, 2012)

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes wird die wirtschaftliche Durchführbarkeit der kombinierten Versorgung energieintensiver Industriebetriebe mit Wärme und Strom durch Hochtemperaturreaktoren (HTR) untersucht, die von Versorgern als Heizkraftwerke und somit als Substitute konventioneller Öl- und Gaskessel eingesetzt werden.

Vor dem Hintergrund aktueller Klimapolitik und zunehmend volatilen Öl- und Gaspreisen ist es für Betriebe der energieintensiven Industriezweige (wie z.B. die Eisen- und Stahlindustrie, Raffinerien, Chemieunternehmen usw.) erfolgsentscheidend geworden, darauf adäquat zu reagieren und so die Wettbewerbsfähigkeit zu wahren. Aus diesem Grund suchen diese Unternehmen verstärkt nach Alternativen zu den gebräuchlichen Öl- und Gaskesseln, um ihre Prozesse mit der benötigten Wärmeenergie versorgen zu können. Eine vielversprechende Möglichkeit ist die Einführung von Hochtemperatur-Kraft-Wärme-Kopplung in Atomkraftwerken. Die Bereitstellung von Elektrizität und Wärme durch den Versorger ist ein mögliches Geschäftsmodell, in dem energieintensive Betriebe weder selbst die Wärmeenergie erzeugen, noch CO2 Zertifikate kaufen müssen. Darüber hinaus kann der Versorger überschüssig generierten Strom in das Netz einspeisen. Um das Potential einer derartigen Umsetzung bewerten zu können, wird in diesem modelbasierten Forschungsprojekt die Wirtschaftlichkeit von HTR zur gekoppelten Energieerzeugung untersucht.

In diesem Projekt wird in Anlehnung an den konzeptionellen Rahmen von Chesborough und Rosenbloom (Industrial and Corporate Change, 2002, 11(3): 529-555) ein Geschäftsmodell für die HTR-Kraft-Wärme-Kopplung aus der Versorgerperspektive entwickelt und untersucht. Im Fokus des Modells steht die wirtschaftliche Bewertung der HTR-Kraft-Wärme-Kopplung. Zu diesem Zweck führen wir eine „Standard Discounted Cash Flow“ (DCF)) Analyse mit einer „internal rate of return“ (IRR) Berechnung als Benchmark durch. Ergänzend wird eine Real Optionen Analyse (ROA) angewendet, welche die Flexibilität des Versorgers auf variierende Marksituation zu reagieren, bewertet. Konkret werden wir zunächst den Grenzpreis für die Investition bestimmen, indem der Wert der Option, die Investition aufzuschieben, quantifiziert wird. Anschließend wird die Option, die Betriebsweise des Kraftwerks von gekoppelter Erzeugung zu ausschließlicher Stromerzeugung zu wechseln, bewertet. Zur Identifikation der wesentlichen Treiber der Investitionsentscheidung und zur Ermöglichung der Kontrolle (bis hin zur Beeinflussung) durch den Versorger wird abschließend eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt.

Literatur

Hampe J., Madlener R. (2012). Economics of High-Temperature Nuclear Reactors for Industrial Cogeneration, FCN Working Paper No. 10/2012, Institute for Future Energy Consumer Needs and Behavior, RWTH Aachen University, October.

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Prof. Dr. Reinhard Madlener

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