DGB-Workshop EU-Energiestrategie 2020 Das Zuhausekraftwerk oder europäscher Netzausbau?

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1 DGB-Workshop EU-Energiestrategie 2020 Das Zuhausekraftwerk oder europäscher Netzausbau? Dr. Frank-Detlef Drake (RWE AG) Berlin, 02. Februar 2011

2 Das Zuhausekraftwerk oder europäischer Netzausbau? Ansätze zur Erreichung der Klimaziele Möglichkeiten zur Integration der Erneuerbaren Diskussion der Rolle der KWK heute und morgen Seite 2

3 Die Erreichung des 2 t pro Kopf -Ziels erfordert die komplette Umstellung unserer Energieversorgung Automobil Jährlicher CO 2 -Ausstoß eines mittleren PKW 1) Wärme Beheizung eines EFH mit vier Personen 3) 2 t CO 2 /a Flugreisen Hin- und Rückflug Frankfurt - Los Angeles 2) oder 2 t CO 2 /a/person Produkte Herstellung von Gütern im Wert von ca ) 2 t CO 2 /Passagier 2 t CO 2 Bei heutiger Energieversorgung: Ausschöpfung des 2-Tonnen-Limits durch jede einzelne Maßnahme 1) EU-Norm Fahrzeuge ab 2012, km/a á 140 g CO 2 /km 2) km (einfach), 4 l Kerosin/100 km je Passagier im Jumbo, km á 4 l/100 km = 750 l á 2,63 kg CO 2 /l 3) l Heizöl/a = kwh á 0,27 kg CO 2 /kwh ergeben 8 t CO 2 /a 4) Bei rund ½ Tonne CO2 je Investition (netto) ergibt sich ein theoretischer Warenkorbwert von ; hier z. B. TV, Fahrrad, Sportsausrüstung und Kleidung je 500, Lebensmittel Seite 3

4 Eine CO 2 -arme Energieversorgung ist machbar, wenn drei Hebel konsequent umgesetzt werden Erzeugung Infrastruktur Nachfrage 1 Hohe Effizienz 2 3 CO 2 -armer Strom-Mix Mehr Strom Ergebnis der RWE Zukunftsstudie: Quelle: RWE Zukunftsstudie, 2009 Ca. 50 % Emissionsreduktion mit Maßnahmen zu CO 2 -Vermeidungskosten unter 70 /t in Deutschland möglich Seite 4

5 Ein CO 2 -armer Strom-Mix bis 2050 kann theoretisch über zwei Wege angestrebt werden Kurze Brücke Überwiegend ( 80 %) auf Basis erneuerbarer Energien Konventionelle Kraftwerke i. W. als Reserve Lange Brücke Mix aus erneuerbaren Energien (30 40 %), Kernenergie, Gas-Kraftwerken und Kohle- Kraftwerke mit CCS > Schneller und massiver Ausbau der Erneuerbaren Energien in ganz Europa > Kein Neubau von konventionellen oder Kernkraftwerken > Massiver Ausbau der Netzinfrastruktur und ggf. von Speichern > Kontinuierlicher Ausbau Erneuerbarer Energien > Mindestens eine weitere Generation konventioneller Kraftwerke / Kernkraftwerke > Nutzung von CCS > Sukzessive Anpassung der Infrastruktur parallel mit dem Wandel in der Erzeugung Über beide Brücken wird das Ziel eines nahezu CO 2 -freien Strommixes bis 2050 erreicht! Quelle Fotos: Wikipedia.org / Sandö Bridge Seite 5

6 Lange Brücke Über die lange Brücke ist ein CO 2 -armer Strommix bis 2050 zu überschaubaren Kosten darstellbar CO CO 2 -Emissionen 2 der der Stromerzeugung, Szenario (2030+ in für Mio t/a) (Mio. t/a) Bsp. Deutschland % Nachfragewachstum Kernenergie- Ausbau Verlängerung/ Wirkungsgradsteigerung 90% der 1) ausstieg (Ersatz durch Kohle und Gas) Erneuerbare (insb. Wind) Ersatz Kernenergie konv. KW (Gas u. Kohle) Kohlekraftwerke mit CCS CO 2 -Vermeidungskosten: 0-70 /t (-50) - 60 /t 0 /t /t Quelle: RWE Zukunftsstudie, 2009 Seite 6

7 Kurze Brücke Die kurze Brücke erfordert einen gewaltigen Ausbau von Wind- und Solarkraftwerken in ganz Europa Installierte Kraftwerkskapazität (GW) in EU Back up Kohle / Gas 1) Kernenergie Wind Solar Sonstige EE Wasser Mio. Dächer (á 30 m²) x Quelle: ECF (2010), Roadmap 2050: A practical guide to a prosperous low carbon Europe 80%-RES Szenario, 1) In 2050 mit CCS Seite 7

8 Das Zuhausekraftwerk oder europäischer Netzausbau? Ansätze zur Erreichung der Klimaziele Möglichkeiten zur Integration der Erneuerbaren Diskussion der Rolle der KWK heute und morgen Seite 8

9 Der stark zunehmende Anteil fluktuierender Einspeisung erfordert erhebliche Maßnahmen zur Systemstabilisierung Stromerzeugung Stromverbrauch 230 V 50 Hz mögliche technische Maßnahmen Flexibler Kraftwerksbetrieb 1 2 Ausbau der Stromnetze Smart-Technologien 4 3 Speicherung von Energie Seite 9

10 Kombination aus Super-Grid und Reservekraftwerken ist der günstigste Weg zur Integration der Erneuerbaren Super Grid Reservekraftwerke + > Bei 80 % EE in Europa sind lt. ECF ca. 165 GW Transportkapazität nötig > Schwerpunkt ist die Pyrenäenverbindung mit 41 GW* > Überbrückung von Flauten etc. sind Backup- Kraftwerke mit einer Gesamtkapazität von ca. 270 GW sind erforderlich > Dies sind ca. 65 % der heute in Europa installierten Kohle- und Gaskraftwerke > Kurze Betriebszeiten führen zu hohen Kosten > Geeignete wirtschaftliche Anreize erforderlich Quelle: ECF, Imperial College, KEMA *Hinweis: Realisierung angesichts des langjährigen örtlichen Widerstands gegen eine vergleichsweise kleine Leitung kaum realistisch Seite 10

11 Smart Energy kann einen weiteren Beitrag zur Glättung von Last- und Erzeugungsspitzen leisten Ausgleich stochastischer Einspeisung Smart Energy Steuerung dezentraler Einspeisung Verbesserte Lastfaktoren Stochastische Erzeugung Smart Grid Dezentrale Erzeugung Energienachfrage Demand Side Management 1) Flexible Tarife Zentrale Erzeugung Smart Meter Stabilisierung Netzfrequenz und Spannung Netz Elektroauto Demand Management der zusätzlichen Last und potentielle Nutzung als dezentraler Speicher 1) Potentieller zusätzlicher Mehrnutzen durch mediale Dienstleistungen Quelle: RWE, Fraunhofer Institut RWE AG/CN SEITE 11

12 Mittlere Stromkosten 1 verschiedener Szenarien der zukünftigen Energieversorgung für Deutschland Speicher Verteilnetz Höchstspannungsnetz Erzeugung Angaben in /MWh (real) % % % % Anhaltswerte CO 2 -Minderung in % 3) : Basisfall 2) Lange Brücke (Europa) Kurze Brücke (Europa) National 100% (Deutschland) 20 % CO 2 -Minderung jeweils > 85 % Dezentral (Deutschland) 1) Volkswirtschaftliche Kosten (ohne Steuern, Abgaben etc.) mit erwartetem Technologiestand ) Erzeugungsmix von heute mit Modernisierung/Re-Invest fortgeschrieben 3) Gegenüber heute (2008); Annahme: Strommenge konstant RWE Gesellschaft SEITE 12

13 Das Zuhausekraftwerk oder europäischer Netzausbau? Ansätze zur Erreichung der Klimaziele Möglichkeiten zur Integration der Erneuerbaren Diskussion der Rolle von KWK heute und morgen Seite 13

14 In vielen Darstellungen werden der KWK signifikante Einsparpotentiale bei Energie und CO 2 zugerechnet Gekoppelte Erzeugung 200 kg CO 2 Primärenergie Erdgas 100 % (1.000 kwh) Strom 34 % (340 kwh) Wärme 56 % (560 kwh) BHKW Abwärme 10 % (100 kwh) Typische Darstellung in Literatur Getrennte Erzeugung 316 kg CO 2 Primärenergie Kohle 100 % (944 kwh) 166 kg CO 2 Primärenergie Heizöl 100 % (622 kwh) Kraftwerk Heizkessel 36% PE-Einsparung [ = (1-1000/ ( )) ] 59% CO2 Einsparung [ = (1-200/( )) ] Strom 36 % (340 kwh) Abwärme 64 % (604 kwh) Wärme 90 % (560 kwh) Abwärme 10 % (62 kwh) Seite 14

15 Der CO 2 -Einspareffekt von KWK ist bei fairem Vergleich jedoch deutlich geringer als verbreitet angenommen 60% CO2 Einsparung durch das BHKW 50% 40% 30% 20% 59% 22% Brennstoff-Effekt: Wird für die getrennte Erzeugung der gleiche Primärenergieträger unterstellt, in diesem Fall Erdgas, so reduziert sich die Einsparung um 22 Prozentpunkte. 25% Technologie-Effekt: Stand der Technik: -GuD Kraftwerk (Nennwirkunsgrad 0,6) - Erdgas-Brennwertkessel (Nennwirkunsgrad 1) 10% 11% KWK-Effekt 0% Seite 15

16 Die CO 2 -Vermeidung über dezentrale KWK ist aus volkswirtschaftlicher Sicht ein sehr teurer Weg CO2-Vermeidungskosten KWK-Technologie [ /tco2] I V: dezentrale KWK: VI/VII: zentrale KWK I II III IV V VI Brennw. Erdgas VII I GUD II III IV V Brennw. Öl 37 VI -28 VII Seite 16

17 Der Einsatz von erdgasbasierter KWK könnte ab etwa 2025 sogar kontraproduktiv für den Klimaschutz sein CO2 Intensität Strommix gco2 /kwh Einsparung durch KWK = ? ? Einsparung < -0,4-0,4-0,3-0,3-0,2-0,2-0,1-0,1 0,0 0,0 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 > 0, CO2 Intensität Wärmemix gco2/ kwh Seite 17

18 VIELEN DANK FÜR DIE AUF- MERKSAMKEIT UND LASSEN SIE UNS GEMEINSAM: RWE AG, F&E Konzern SEITE 18

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