Quantitative Risiko- und Marktanalyse für ein Projekt im Bereich erneuerbare Energien

Abstract

In der Arbeit werden zwei Themen behandelt: risikobasiertes Projektmanagement für eine neuartige solarkonzentrierende Pilotanlage und das Marktpotential dieser Anwendung im Bereich Entsalzung und Prozesswärme im Mittleren Osten und Nordafrika. Als Heranführung an den ersten Themenpunkt werden eingangs die Grundlagen des Projekt- und Risikomanagements erarbeitet. Darauf folgt die kombinierte Betrachtung in Form von risikobasiertem Projektmanagement mit starkem Bezug auf erneuerbare Energieanlagen. Dem liegen Studien der International Energy Agency sowie der Europäischen Kommission über Risikomanagement in Projekten zu nachhaltiger Energieerzeugung zugrunde. Aber auch diverse im Fachgebiet etablierte Literatur zum Vorgehen bei den Risikomanagementprozessen sowie zur Akzeptanz stochastischen Projektmanagements wird herangezogen. Aufbauend auf den theoretischen Informationen wird anschließend das Pilotanlagenprojekt geplant und Risiken werden mit Hilfe des Programms @Risk entsprechend simuliert. Im zweiten Abschnitt wird vorerst auf die vorliegenden wirtschaftlichen, politischen und natürlichen Bedingungen im Mittleren Osten und Nordafrika eingegangen. Aufgezeigt werden dabei die sehr positiven Sonneneinstrahlungsverhältnisse sowie die politische Motivation durch Anreize wie einen stimulierten Arbeitsmarkt und internationale Förderungen. Jedoch werden auch Hindernisse wie ein extrem niedriger Ölpreis, vergleichsweise schlecht ausgeprägte Subventionsstrukturen für erneuerbare Energien, hohe Risikozuschläge seitens der Kapitalgeber und ein mangelhafter Netzausbau angesprochen. Für den Bereich Entsalzung werden die Technologien Reverse Osmosis, Multi-Effect-Distillation und Multistage-Flash-Distillation sowie deren Kombinationsmöglichkeit mit solaren Energieanlagen erklärt. Ergänzend wird dabei auch auf die Konkurrenz durch andere erneuerbare Energieanlagen hingewiesen und der Vorteil von Solarthermie herausgearbeitet. Des Weiteren werden die natürlichen Voraussetzungen wie Kriterien zur Eignung der Landflächen für den Bau der Anlagen und politische wie wirtschaftliche und technologische Hemmnisse für die Technologien erläutert. Dem bereits bestehenden Markt, involvierten Firmen und Ergebnissen aus Erfahrungen mit Demonstrationsanlagen wird ebenfalls Beachtung geschenkt. Im Abschnitt Prozesswärme wird auf den Wettbewerb mit anderen erneuerbaren Energiekonzepten wie Biomasse, Geothermie und Wärmepumpen hingewiesen. Zudem werden weitere Solaranlagen beschrieben und ihre Konkurrenz in einer Marktübersicht aufgezeigt. Ebenso werden Messergebnisse diskutiert und Technologie-hindernisse wie eine lange Amortisationszeit und ein geringer Erfahrungsschatz bei der Prozessintegration beschrieben.

In this paper two topics are investigated: stochastic project management for a new version of a solar concentrating pilot plant and a market analysis for the concept-s use in desalination and process heat applications in the Middle East and Northern Africa. First of all, the basics of project and risk management are discussed followed by a screening of stochastic project management with strong focus on renewable energy. Herefore, studies about risk management for sustainable energy projects conducted by the International Energy Agency and the European Commission are cited. But also manifold sophisticated literature on risk management processes as well as the acceptance of stochastic project management is taken into account. Based on this theoretical knowledge the pilot plant project is planned, including risks simulated by the software @Risk. The second part starts with an elaboration on the economic, politic and natural conditions of the Middle East and Northern Africa. This shows exclusivly good solar irradiance and a good amount of political motivation based on expectations of a flourishing labor market and attractive international monetary incentives. However, also negative issues like an extremly low oil price, comparably poor subsidy systems for renewables, high risk premiums charged by investors and poor grid coverage are mentioned. Concerning desalination technologies like reverse osmosis, multi effect distillation and multistage flash distillation as well as their combination possibilities with renewable energy are discussed. Additionally the competition with other renewables and the advantages of solarthermal power is charactarized. The existing market for that technology and its players is explained and results from demonstration plants are reviewed. Focusing on process heat the competition among renewables like biomass, geothermal power and heat pumps as well as between solar power plants is explained. A market overview is given and the results obtained by measurements at demonstration plants are discussed. The topic is rounded up with an insight into barriers like long payback times and a poor knowledge base on industrial process integration.