INHALT: WOHIN FÜHREN ENERGIESZENARIEN? 1. EINLEITUNG. BMVIT, 24. November Electricity Use CHINA: ELEKTRISCHE BELEUCHTUNG

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1 WOHIN FÜHREN SZENARIEN? Prof. Nebojsa NAKICENOVIC, Prof. Reinhard HAAS Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft, TU Wien BMVIT, 24. November 25 INHALT:. Einleitung 2. Zentrales Motiv: Nachfrage nach EDen 3. Dynamics: History is important 4. Einkommen und Energiepreise 5. 25: Welche Energiequellen zu welchem Preis? 6. Welche Anwendungen sind problematisch? 7. Technologiepolitik 8. Steuer oder Standards? Privat oder Staat? 9. Schlußfolgerungen. EINLEITUNG Die Erzeugung von und die Nachfrage nach EDen bedeutet Wohlstand und ökonomisches Wachstum Wie ist es möglich, dieses System in ein nachaltiges überzuführen? Was sind die entsprechenden erforderlichen politischen Maßnahmen? Electricity Use CHINA: ELEKTRISCHE BELEUCHTUNG Spatial Heterogeneity: Population Density CHINA: BELEUCHTUNG + BEVÖLK.DICHTE

2 2. Zentrales Motiv: Nachfrage nach EnergieDIENSTleistungen Es wird nicht Energie nachgefragt sondern EnergieDIENSTleistungen: Saubere Wäsche, km Entfernung, kaltes Bier (oder Milch)! Vier Inputs: Energie, Technologie, Menschliches Knowhow, Umwelt Direkte Energiedienstleistung vereinfacht: S = E η(t) BIP = monetärer Wert aller EDen in einer Wirtschaft 3. Dynamik: Geschichte ist wichtig! Factors of Growth: The Last 2 Years Population (billion) GDP (trillion 99 $) Primary Energy (EJ) CO 2 Emissions (GtC) Mobility (km/person/day) Factor x6 x x3 x2 x Geschichte:. Warum kam es zu diesem rasanten Anstieg der Nachfrage nach EDen? -- Mobilität: Qualität und Quantität der ED 2. Warum kam es zu diesem rasanten Anstieg der Nachfrage nach Energie? -- Intensitätsentwicklung? Menge an konsumierten EDen per capita Energiedienstleistungsniveau und technischer Fortschritt Feuer Segelschiff Dampfmaschine basierend auf nichtkommerzieller Energie basierend auf kommerzieller Energie Elektrizität, Verbrennungskraftmotor Zeit Pounds (2 ) The example of LIGHTING Figure 6. Price of Lighting from Gas, Kerosene and Electricity in the United Kingdom (per million lumen-hours), Gaslight 25 2 Kerosene-light 5 Electric-light Source: authors own estimates see Sections II..3-5 and II.3 Service demand Figure. Consumption of Lighting from Gas and Electricity in the United Kingdom (in billion lumen-hours), 9-95 Trillion lumen-hours Price Electric-light 5 Gaslight Source: authors own estimates see Sections II and II.3 Trillion: 2 (i.e. one million million) Figure 4. Indices of Key Lighting Variables in the United Kingdom (Log Scale, 8 = ), Lighting price Light use per capita G D P /c a p, 5 Light Price, Source: authors own estimates see Section II L ig h t U s e /c a p, Light demand E ffic ie n c y, /cap 8 5 Efficiency GDP/cap Light Price Fue l,.8 Fuel price 2

3 Price of Passenger Transport (per passenger-kilometer-hour) Stage-Coach Railways Cars Nakicenovic #3# Source: Fouguet and Pearson, EINFLUSS PREIS UND WIRTSCHAFTSWACHSTUM Index (965=) BIP real (965=) Strom HH (965=) Normalbenzin (965=) FAKTOR 3!!! BIP- WACHSTUM UND PREISENTWICKLUNG VON - DIENSTLEISTUNGEN BIP real Strompreis, Benzinpreis real Preis der Energiedienstleistungen FAKTOR 5!!! EINFLUSSPARAMETER AUF DEN STROM- VERBRAUCH IN MITTELEUROPA.4.2 DERZEITIGE ENTWICKLUNG BIP (positive und negative Wertschöpfungen) PREISELASTIZITÄT: -.6 (Hoch signifikant!) BIP real (99=) Preis real (99=) Stromverbrauch (99=) Total energy Time Share of renewables Intensity (Total energy per unit of energy service) 3

4 3 25 STROMVERBRAUCH HAUSHALTE OECD STROMVERBRAUCH UND STROMERZEUGUNG IN AT Anteil erneuerbarer nimmt kontinuierlich ab! % 7% 6% Index (973=) 2 5 TWh % 4% % 3% 2 2% Final Energy Service Intensity PFCE % % Verbrauch Strom RES korr % RES Efficiency (Liter/km) The rebound Efficiency vs service in transport Large car Average demand Medium car Small car 5. WELCHE PE-QUELLEN ZU WELCHEM PREIS IM JAHR 25? GRUNDSÄTZLICHE ARTEN VON PE- Quellen : Fossil Nuklear Erneuerbar 96 time 2 H2 als Alternative? H2 = Atomkraft! h:\ Global Energy Flows 9. Gtoe 2.2 Gtoe 6.8 Gtoe.4 Gtoe 6.4 Gtoe 2.6 Gtoe 3. Gtoe 5.7 Gtoe 9. Gtoe ENERGY 3.3 Gtoe 3.3 Gtoe 3.3 Gtoe Primary Conversion Secondary Distribution Final End use Useful Services WASTE AND REJECTED ENERGY EXAMPLES Refinery Power Plant Gasoline Electricity Truck Grid Gasoline Electricity Car Kinetic Pass-km Light Bulb Radiant Light Light ECS, 996 Erdöl, Holz, Gas Kohle, Solar, Wasserkraft... Energiekette deskriptiv PRIMÄR- Benzin, Strom, Pellets, Briketts, Fernwärme... Verlust bei Gewinnung und Transport END- (SEKUN- DÄR-) Wärme, Licht, mech. Antrieb, Bewegung... Verlust bei der Umwandlung NUTZ- Behaglich helle Räume, Mobilität... DIENST- LEISTUNG Verlust beim Endverbraucher 4

5 6. WELCHE ANWENDUNGEN SIND PROBLEMATISCH? END- UND 2 STROMVERBRAUCH DER INDUSTRIE 8 Wärme: Nicht wirklich Verkehr: Hohe Flexibilität, kein akutes Problem; Stromspezifisch: Das zentrale Problem! TJ Endenergieverbrauch 6 4 Stromverbrauch Index (973=) HAUSHALTE OECD: Heating Electric specific uses Misc. Appliances Legende: PE Primärenergie EE Endenergie NE Nutzenergie Em Emissionen IK Invest.kosten T Technologie η Wirkungsgrad t Zeit Erneuerbar (Potenziale) PE Em (Umwelt) η(t) IK(η(T)) Fossil (Reserven) 7. Technologiepolitik EE Supply Politik Organisation Markt/ Preis EE Demand Em (Umwelt) η(t) IK(η(T)) Heizsystem, Auto t NE Em (Umwelt) η(t) ED Y..Einkommen IK(η(T)) Kühlschrank, Energiesparlampen Hauptproblem: Verbraucherseitig! 8. Der Effekt fiskalischer Instrumente Fahrleistung pro km i.a. vom Benzin/Dieselpreis km/kopf USA Austria Denmark Japan Preis (EUR/liter) INTENSITY kwh/pce STROMVERBRAUCH PRO BIP UND STROMPREISE IN OECD-HAUSHALTEN y = 5.3 x -.7 R 2 = Electr. price (US cents/kwh) 2 HÖHERER STROMPREIS -> NIEDRIGERER STROMVERBRAUCH PRO BIP! STROMPREIS Idea: Aviel Verbruggen 5

6 9. PRIVAT ODER STAAT? Preis, Kosten ( /MWh) Knappheits= preis Preis = Grenzkosten Produzentenrente Zusatzprofit oder Steuer? Nachfrage Angebot Verknappung MWh -> Wird durch Handelssysteme verschärft! 8. SCHLUSS- FOLGERUNGEN () Menge an EDen zu Dumpingpreisen bei schlechter Energieeffizienz steigerbar? Nachhaltigkeit nur auf höherem Preisniveau realisierbar: kontinuierlich (durch vorausschauende Energiepolitik) oder sprunghaft ( Energiekrisen, schmerzhaft) Wer profitiert von höheren Energiepreisen? Exzessive Unternehmensgewinne durch Handelssysteme oder staatliche Einnahmen durch Steuern? FUTURE DEVELOPMENT GDP (+ und ) GDP (positive Wertschöpfungen) Share of renewables Total energy Intensity (declines steeper than GDP grows) Time 8. SCHLUSSFOLGERUNGEN (2) PROBLEMBEREICH STROM: * Billiger Strom war falsches Signal-> dramatische Verbrauchssteigerungen! * Zunehmende Importabhängigkeit von Atom- und Kohlestrom * Derzeit: KEINE STRATEGIE für nachhaltige Energiepolitik Österreichs erkennbar! * Minimalansatz bei Stromverbrauch: verbraucherseitige Aktivitäten! 8. SCHLUSSFOLGERUNGEN (3) DREI SCHRITTE ZUR NACHHALTIGKEIT. Steigerung der Energieeffizienz (vor allem verbraucherseitig) 2. Reduktion der Verschwendung (z. B. Stand-By, Wegwerfprodukte, Designerlampen, Transport von kg um 8 kg zu befördern.) 3. Steigerung des Anteils erneuerbarer Energieträger (vor allem bei Stromerz. ) WEITERE INFORMATIONEN: Homepage: eeg. tuwien. ac. at tuwien. ac. at 6