Vergleichende Betrachtung der Optionen zur Ausgestaltung der zukünftigen Stromversorgung Bayerns

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1 Vergleichende Betrachtung der Optionen zur Ausgestaltung der zukünftigen Stromversorgung Bayerns 2. Sitzung der AG 4 des Bayerischen Energiedialogs, München, Ben Schlemmermeier, LBD-Beratungsgesellschaft mbh I 20

2 Ausgangslage»Ziel der Energiewende in Bayern ist eine sichere, bezahlbare und saubere Energieversorgung. Für den Erfolg dieses Vorhabens ist die breite Akzeptanz in der Bevölkerung notwendig.«(quelle: Der Energiedialog der»plattform Energie Bayern«widmet sich vor diesem Hintergrund u.a. der zentralen Frage, wie Bayern in Zukunft seine Versorgungssicherheit gewährleisten will. Dazu wurden in der»ag 4 Versorgungssicherheit Strombedarf, gesicherte Leistung, dezentrale vs. zentrale Versorgungsstrukturen«in der 1. Sitzung am die folgenden Aufgaben vereinbart: Eruierung und Bewertung der Optionen zur Ausgestaltung der zukünftigen Stromversorgung Bayerns ab Erarbeitung von Bewertungskriterien und eines Vorschlags für eine präferierte Versorgungslösung für Bayern. In der 1. Sitzung wurden die folgenden, grundsätzlich denkbaren Versorgungsoptionen für Bayern definiert: Dezentrale Energieversorgung und Kraft-Wärme-Kopplung (u.a. BHKW) in Bayern Erdgaskraftwerke in Bayern Großräumiger Stromaustausch Die LBD-Beratungsgesellschaft mbh (LBD) wurde gebeten, diese drei Versorgungsoptionen und mögliche Kombinationen daraus qualitativ mithilfe der, in der 1. Sitzung definierten Kriterien zu bewerten I 20

3 Gliederung 1. Anforderungen aus der Entwicklung der Energieversorgung in Deutschland 2. Beschreibung und Bewertung der drei grundsätzlichen Versorgungsoptionen für Bayern I 20

4 01 Anforderungen aus der Entwicklung der Energieversorgung in Deutschland I 20

5 Die Stromerzeugung wird dezentral Technologische Innovationen treiben eine Dezentralisierung der Stromerzeugung voran. Dem System zentraler Großkraftwerke mit rund 93 GW standen Ende 2013 rund 1,44 Mio. dezentrale regenerative Stromerzeugungs-anlagen mit rund 82 GW gegenüber. Dem Leitszenario B des NEP-Szenariorahmens 2014 folgend, wird die Anzahl dezentraler Kapazitäten bis 2024 um weitere ca WEA und 1,5 Mio. PVAnlagen auf insgesamt rund 3 Mio. wachsen. In 2034 könnten bereits 4 Mio. dezentrale Anlagen in Betrieb sein. In einem System der Koexistenz von Zentralität und Dezentralität werden dezentrale Anlagen schrittweise an Übergewicht gewinnen. Technologische Innovationen für die dezentrale Erzeugung schaffen bei Verbrauchern das Bedürfnis, sich nicht nur mit Wärme, sondern auch mit Strom selbst zu versorgen. Schon heute und künftig umso mehr gilt es, Millionen dezentraler Kapazitäten effizient in den Energiemarkt und das Stromsystem zu integrieren. Installierte Leistung in MW zentrale Erzeugungsanlagen Marktüberblick (Stand: Ende 2013) Wind Onshore Photovoltaik Biomasse Kleine KWK ( 2 MW) Die Versorgungssicherheit darf dabei nicht gefährdet werden. Wind Offshore 100 Dezentrale Stromerzeugung ca.1,44 Mio. EEG-Anlagen mit rund 82 GW ca KWK-Anlagen mit ca. 4 GW Zentrale Stromerzeugung1) ca. 110 Betreiber rund 450 Wasserkraftwerke und thermische Kraftwerke mit ca. 93 GW Anlagenzahl 1) Auswahl: 20 MW, 110 kv, inkl. KWK, Quellen: BDEW, BMU, BNetzA, BWE, BSW-Solar, BEA/Prognos, IZES, LBD-Recherche und -Annahmen; Stand: I 20

6 Kernaufgabe im Strommarkt der Zukunft Kernaufgabe im Strommarkt der Zukunft ist es, das dargebotsabhängige Angebot an Erneuerbaren Energien (EE) mit der indisponiblen Nachfrage der Verbraucher durch disponible Kapazitäten zu synchronisieren. Disponible Kapazitäten sind: Das durch EE dominierte Gesamtsystem erfordert alle drei Kapazitätsarten, weil diese unterschiedliche Fähigkeiten haben, Leistung bereitzustellen und/oder Last zu reduzieren und sich nicht uneingeschränkt gegenseitig substituieren können. Disponible Kraftwerke Die Kapazitäten sind in einen technologieübergreifenden Innovations- und Effizienzwettbewerb zu stellen, der entscheidet, welche Kapazität welchen Synchronisationsbeitrag leistet. Steuerbare Lasten (Demand Side Management) Speicher Die Herausforderung der Zukunft im Strommarkt ist die Synchronisation von Angebot und Nachfrage und somit die Gewährleistung der Versorgungssicherheit überall in Deutschland und zu jeder Zeit. Erneuerbare Energien (Dargebotsabhängige Einspeisung) Indisponible Verbraucher Übertragungs- und Verteilnetze Intelligentes Netz Disponible Erzeuger steuerbare Lasten Synchronisation Synchronisation Angebot Bedarf Angebot Angebot Bedarf Bedarf Speicher I 20

7 Bestimmung des Handlungsbedarfs zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit Zur Ermittlung des Handlungsbedarfs zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit ist der Kapazitätsbedarf in Süddeutschland in seiner zeitlichen Entwicklung zu quantifizieren. Dies muss jahresscharf in vier Schritten durchgeführt werden: 1. Kapazitätsentwicklung in Süddeutschland 2. Analyse der Netzentwicklung in Nord-SüdRichtung als Lösungsbaustein 1 Kapazitätsentwicklung Süddeutschland Das Ergebnis ist der süddeutsche Kapazitätssaldo unter Berücksichtigung des möglichen Beitrags des Stromtransfers aus Norddeutschland und den Nachbarländern. Risiken für die Versorgungssicherheit entstehen, wenn die unterstellten Kapazitäten nicht vorgehalten oder zu spät errichtet werden. 3. Analyse der norddeutschen Kapazitätsausstattung Versorgungssicherheit ist ein öffentliches Gut, welches jedem zu jeder Zeit zur Verfügung stehen sollte. Es ist als ein integraler Bestandteil der staatlichen Infrastruktur eine Voraussetzung des Erfolgs von Industrienationen. 4. Analyse des möglichen Beitrags der Nachbarländer 3 DEN Kapazitätsentwicklung Norddeutschland 2 POL 3 NED 2 BEL 2 CZE Netzentwicklung LUX 4 4 Beitrag Nachbarländer 4 1 FRA 4 SUI 4 AUT I 20

8 Gesetzlicher Rahmen und Prozess für den Ausbau der Stromnetze in Deutschland Stromversorgung zu Monopolzeiten Netze und Anlagen stammen vorwiegend aus Monopolzeiten, als Kraftwerke verbrauchsnah errichtet und Netze entsprechend optimiert wurden. NEP 2014 Übersichtskarte zu allen errechneten Leitungsprojekten in Szenario B 2024* Liberalisierung und Energiewende Die Umsetzung von Wettbewerb zw. Stromerzeugern (auch neue Anlagen an neuen Standorten), Um die volkswirtschaftlichen Kosten zu minimieren, ist eine Effizienzabwägung zw. dem notwendigen Netzausbau und der Errichtung verbrauchsnaher Kapazitäten erforderlich. Es bedarf ausreichender Verlässlichkeit im Ordnungsrahmen, die den Netzausbau an die Entwicklung des Stromerzeugungssektors anpasst. Ausbau der Erneuerbaren Energien und Atomausstieg und Integration europäischer Netze für den EUBinnenmarkt stellt neue Anforderungen an das Stromnetz. Gesetzlicher Rahmen und Vorhaben zur Entwicklung der Übertragungsnetze Jährlich: Szenariorahmen zur Entwicklung der Erzeugungskapazitäten und darauf basierender Netzentwicklungsplan Alle 3 Jahre: Bundesbedarfsplan zum bedarfsgerechten Ausbau des Transportnetzes Optimierung der Bestandsnetze Nutzung der Gleichstromtechnologie Ausbau grenzüberschreitender HöS-Leitungen und der Grenzkuppelstellen Quelle: NEP 2014 ( Stand: 11/2014 Anm.: Die Darstellung der Neubauprojekte zeigt die Anfangs- und Endpunkte, aber keine konkreten Trassenverläufe I 20

9 02 Beschreibung und Bewertung der drei grundsätzlichen Versorgungsoptionen für Bayern I 20

10 Beschreibung der drei grundsätzlichen Versorgungsoptionen für Bayern In Ergänzung zum Ausbau der regenerativen Stromerzeugung gemäß der politischen Ziele in Deutschland und Bayern wurden in der 1. Sitzung der AG 4 die folgenden, grundsätzlich denkbaren Versorgungsoptionen für Bayern definiert: Dezentrale Energieversorgung und KraftWärme-Kopplung (u.a. BHKW) in Bayern Erdgaskraftwerke in Bayern Großräumiger Stromaustausch Bei der Option der dezentralen Energieversorgung und KWK in Bayern fokussieren wir uns auf die KWK. Das Angebot des Verbunds, österreichische Kapazitäten zur Schließung der Kapazitätslücke in Bayern bereitzustellen, stellt eine intransparente, marktferne und teure Option dar. Sie ähnelt der deutschen Kraftwerksreserve und blendet die Regeln des liberalisierten Energiemarkts sowie die aktuelle wirtschaftliche Lage des Stromerzeugungssektors im deutsch-österreichischen Marktgebiet völlig aus und wird daher nicht weiter betrachtet. Option Dezentrale Energieversorgung und KWK in Bayern Erdgaskraftwerke in Bayern Großräumiger Stromaustausch Kurzbeschreibung Verbrauchsnahe Errichtung großer und kleiner KWK-Anlagen (BHKW) in Bayern Verbrauchsnahe Errichtung ausreichend neuer Gaskraftwerke in Bayern Netzausbau zum Stromimport aus Norddeutschland und dem Ausland Besonderheiten Flexible Ergänzung der EE Flexible Ergänzung der EE Lokale Vorhaltung gesicherter Leistung (geringer Eingriff in Raum und Natur) Vorhaltung gesicherter Leistung in Bayern an bestehenden Standorten (geringer Eingriff in Raum und Natur) Wichtiger Baustein zur Optimierung des Gesamtsystems in Deutschland durch Gewährleistung des länderübergreifenden Stromaustausches Bürgerbeteiligung Engpass im Übertragungsnetz bleibt bestehen Eingriff in Raum und Natur (abh. von technischer Umsetzung: HGÜ, Wechselstrom, Freileitungen, Erdkabel) Erhöhung das Gasbedarfs und der Abhängigkeit von Erdgasimporten Bedarf zum Gasnetzausbau und Erhöhung der Abhängigkeit von Gasimporten Erhöhung der Abhängigkeit von Erzeugungskapazitäten außerhalb Bayerns KWK-Potenziale in Bayern nicht ausreichend Erhöhung der CO2-Emissionen in Bayern Engpass im Übertragungsnetz bleibt bestehen I 20

11 Bewertungskriterien für die verschiedenen Optionen und energiepolitisches Zieldreieck Durch den Atomausstieg ist bis 2023 ein wesentlicher Teil der gesicherten Stromversorgungsleistung in Bayern zu ersetzen. 1. Versorgungssicherheit Bezahlbarkeit und volkswirtschaftliche Effizienz 2. Ausbau erneuerbarer Energien 4. Dezentralität 5. Strommarktdesign 6. Innovation und Effizienz Wirtschaftlichkeit Bürgerfreundlichkeit: Kein überdimensionierter Netzausbau Kriterien Attraktiver Industrie- und Wirtschaftsstandort, Investitionssicherheit 3. Netzausbau Versorgungssicherheit Versorgungssicherheit: Erhalt des heutigen Niveaus Vor der»wie-frage«muss zuerst die»ziel-frage«geklärt sein, d.h. welche Ziele welche Priorität für Bayern haben. Nur daran kann gemessen werden,»wie«die Energiewende umgesetzt werden soll. Dazu müssen die relevanten Abwägungsfragen herausgestellt und beantwortet werden. Relevante Themen sind: In der 1. Sitzung der AG 4 des Energiedialogs am vereinbarte Bewertungskriterien Ziel in Bayern: Erhöhung des EE-Anteils am Stromverbrauch von derzeit rund 36% auf ca. 50% im Jahr Gesundheitsaspekt Nachhaltigkeit, Energieeffizienz, Klima- und Naturschutz, Flächenbedarf Umweltverträglichkeit I 20

12 1. Abwägungsfrage: Versorgungssicherheit Abwägungsfrage Soll die Vorhaltung gesicherter Leistung durch den Netzausbau und Transport disponiblen Stroms aus Norddeutschland oder dem Ausland oder durch die verbrauchsnahe Errichtung neuer Stromerzeugungsanlagen in Bayern gewährleistet werden? Bewertungskriterien (zusammengefasst) Versorgungssicherheit Bezahlbarkeit und Standortattraktivität Umweltverträglichkeit Bürgerfreundlichkeit und Gesundheit Kommentar Grundsätzlich können beide Optionen zu Versorgungssicherheit führen. Engpässe können zur Bildung Preiszonen mit höheren Strompreisen führen. Verbrauchsnahe Erzeugung reduziert den Netzausbaubedarf. Beide Optionen führen zu individueller Betroffenheit der Bürger. Zwischenfazit Das Stromnetz muss mindestens in dem Maße ausgebaut werden, dass es nicht zur Teilung des deutschen Strommarktes in zwei Preiszonen kommt. Eine Preiszone»Süddeutschland«hätte spürbar höhere Strompreise zur Folge I 20

13 2. Abwägungsfrage: Ausbau erneuerbarer Energien Abwägungsfrage Soll der angestrebte EE-Anteil in Bayern durch die Errichtung von EE-Anlagen in Norddeutschland und den Transport des dort erzeugten EE-Stroms in den Süden oder die verbrauchsnahe Errichtung von EE-Anlagen inkl. Backup-Kapazitäten (Speicher, Gaskraftwerke, KWKAnlagen) in Bayern gedeckt werden? Bewertungskriterien (zusammengefasst) Versorgungssicherheit Bezahlbarkeit und Standortattraktivität Umweltverträglichkeit Bürgerfreundlichkeit und Gesundheit Kommentar Gleichwertig. Wirtschaftsstandort attraktiver bei EE-Ausbau in Bayern. EE-Ausbau in Bayern erfordert ausreichend Flächen. Beide Optionen führen zu individueller Betroffenheit der Bürger. Zwischenfazit Es kann volkswirtschaftlich effizienter sein, neue Windenergie- oder PV-Anlagen inkl. Backup-Kapazitäten (disponible Erzeugungsanlagen und Speicher) in Bayern, anstatt Offshore-WEA im Norden zu errichten und den Strom über neue Leitungen nach Süden zu transportieren. Um die deutschen Klimaschutzziele zu erreichen, müssen bei vermindertem Netzausbau entsprechend mehr EE-Anlagen in Bayern errichtet werden I 20

14 3. Abwägungsfrage: Netzausbau Abwägungsfrage Soll der bedarfsgerechte Netzausbau in Bayern mit Freileitungen oder mittels der Verlegung von Erdkabeln erfolgen? Bewertungskriterien (zusammengefasst) Versorgungssicherheit Bezahlbarkeit und Standortattraktivität Umweltverträglichkeit Bürgerfreundlichkeit und Gesundheit Kommentar Gleichwertig. Verlegung von Erdkabeln ist deutlich teurer. Stärkerer Eingriff in Raum u. Natur bei Freileitungen. Erdkabel fördern die Akzeptanz. Zwischenfazit Um den Eingriff in Raum und Natur zu begrenzen, sollten Leitungen in dem Maße unterirdisch verlegt werden, wie es kostenseitig vertretbar ist I 20

15 4. Abwägungsfrage: Dezentralität Abwägungsfrage Wird die Errichtung neuer, zentraler Gaskraftwerke in Bayern oder die Errichtung kleinerer, dezentraler Erzeugungsanlagen (insb. KWK) in Bayern bevorzugt? Bewertungskriterien (zusammengefasst) Versorgungssicherheit Bezahlbarkeit und Standortattraktivität Umweltverträglichkeit Bürgerfreundlichkeit und Gesundheit Kommentar Sicherung der Stromversorgung erfordert auch Sicherung der Gasversorgung. Beides ist im derzeitigen Marktdesign unwirtschaftlich (KWK-Strom ist etwas teurer). KWK ist effizienter und umweltfreundlicher. Mehr Bürgerbeteiligung durch Dezentralität. Zwischenfazit Hocheffiziente KWK-Anlagen sind eine sinnvolle und zukunftsfähige Versorgungsoption, ihr Ausbaupotenzial ist allerdings begrenzt. Es fehlt an einen regulatorisch stabilen Geschäftsmodell. Beide Handlungsoptionen setzen eine Weiterentwicklung des Strommarktdesigns voraus (Kapazitätsmarkt). Auch dezentrale Anlagen müssen am Kapazitätsmarkt teilnehmen dürfen. Welche Anlagen errichtet werden, sollte dem Effizienzwettbewerb (Kosten und Emissionen) überlassen werden. Gasnetzausbau ist für eine sichere Versorgung der Stromerzeugung zwingend erforderlich I 20

16 5. Abwägungsfrage: Strommarktdesign Abwägungsfrage Überlassen wir die Versorgungssicherheit dem Markt oder ist Versorgungssicherheit ein öffentliches Gut und muss per se gewährleistet sein? Bewertungskriterien (zusammengefasst) Versorgungssicherheit Bezahlbarkeit und Standortattraktivität Umweltverträglichkeit Bürgerfreundlichkeit und Gesundheit Kommentar Versorgungssicherheit muss öffentliches Gut bleiben. Marktlösung wäre günstiger nimmt aber Versorgungslücken in Kauf. Sichere Versorgung ist wichtiger als Bezahlbarkeit. Zwischenfazit Soll das bestehende Niveau der Versorgungssicherheit erhalten bleiben, darf die Gewährleistung der Versorgungssicherheit nicht allein dem Markt überlassen werden sondern muss ein öffentliches Gut bleiben. Dazu muss ein zentral administrierter Kapazitätsmarkt geschaffen werden I 20

17 6. Abwägungsfrage: Innovation und Effizienz Abwägungsfrage Soll der Innovations- und Effizienzwettbewerb im Markt oder die Politik entscheiden, welche Kapazitäten errichtet werden? Bewertungskriterien (zusammengefasst) Versorgungssicherheit Bezahlbarkeit und Standortattraktivität Umweltverträglichkeit Bürgerfreundlichkeit und Gesundheit Kommentar Der Markt ist besser geeignet. Politische Vorgaben sind nötig. Politische Vorgaben sind nötig. Zwischenfazit Unter der Bedingung, dass die energiepolitischen Ziele erreicht werden, sollte es dem künftigen Marktdesign überlassen werden, in welche Technologien investiert wird. Ein Kapazitätsmarkt kann die Voraussetzungen für den notwendigen Innovations- und Effizienzwettbewerb schaffen, welcher die Vor- und Nachteile der verschiedenen Versorgungsoptionen berücksichtigt und bei einer entsprechenden Ausgestaltung in der Lage ist, die volkswirtschaftlich sinnvollste Kombination der verschiedenen Versorgungsoptionen zu ermitteln und umzusetzen I 20

18 Zusammenfassung und Fazit Die Bewertung der Versorgungsoptionen anhand der Abwägungsfragen und der vereinbarten Kriterien zeigt: Die Errichtung von KWK-Anlagen ist umweltverträglich und bürgerfreundlich, aber alleine nicht in der Lage, die Stromversorgung in Bayern bis 2023 zu sichern. Die Errichtung von Gaskraftwerken in Bayern könnte die Versorgung in Bayern sichern, würde aber einen Ausbau des Gasnetzes anstelle der Stromnetze erfordern und die Abhängigkeit von Erdgasimporten erhöhen. Der Verzicht auf den bedarfsgerechten Netzausbau würde zwar den Eingriff in Raum und Natur in Bayern verringern, hätte aber negative Auswirkungen auf die Attraktivität Bayerns als Industrie- und Wirtschaftsstandort. Die Bevorzugung einer einzigen Versorgungsoption (und Vernachlässigung der Alternativen) sowie eine isolierte Betrachtung Bayerns im Hinblick auf die Gewährleistung der Versorgungssicherheit sind sowohl aus Sicht Bayerns als auch Deutschlands volkswirtschaftlich ineffizient. Deshalb ist eine wirtschaftliche und umweltverträgliche Kombination aus bedarfsgerechtem Netzausbau und verbrauchsnaher Erzeugung nötig. Die Gewährleistung der Versorgungssicherheit als öffentliches Gut darf nicht allein dem Markt überlassen werden, sondern sollte eine nationale Aufgabe bleiben. Um den Eingriff in Raum und Natur zu begrenzen, sollten Stromleitungen in dem Maße unterirdisch verlegt werden, wie es kostenseitig vertretbar ist. Unter der Bedingung, dass die energiepolitischen Ziele erreicht werden, sollte es dem Innovations- und Effizienzwettbewerb des künftigen Marktdesigns überlassen werden, in welche Technologien investiert wird I 20

19 Ansprechpartner Ben Schlemmermeier Beratungsschwerpunkte: Geschäftsführer Tel.: Mobil: Weiterentwicklung des deutschen Strommarktes hin zu Kapazitätsmarktmechanismen und einer regenerativen Energiewelt Kaufmann Seit 1989 bei der LBD Seit 1991 geschäftsführender Gesellschafter der LBD Politikberatung, insbesondere in Bezug auf öffentliche Unternehmen und die Gestaltung des Energiemarktes Entwicklung von Visionen, Zielen, Positionierungen, Strategien und zukunftsfähigen Geschäftsmodellen für Unternehmen Mergers & Acquisitions, Corporate Finance, Project Finance, Corporate Restructuring Beratung zu komplexen Strukturen und Verträgen auf allen Wertschöpfungsstufen der Energiewirtschaft I 20

20 Kontaktdaten LBD-Beratungsgesellschaft mbh Mollstraße 32 (D)10249 Berlin Tel.: Fax: I 20

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