Gesamtwirtschaftlicher und energiesystemischer Vergleich von Biomasse-Nutzungspfaden

Transkript

1 Roundtable Biomasse-Potenziale Gesamtwirtschaftlicher und energiesystemischer Vergleich von Biomasse-Nutzungspfaden Lukas Kranzl, Gerald Kalt, Reinhard Haas

2 3 Nahrungs-, Futtermittelproduktion Feste Biomasse Wärme Flächen Poten nzial Primär- energie- Potenzial Biogas Flüssige Biomasse Strom Treibstoffe Bio- Materialien 2

3 Fragestellung Zu welchen gesamtwirtschaftlichen Effekten führen unterschiedliche Biomasse-Systeme und Nutzungspfade? Zu welchen energiewirtschaftlichen und systemischen Effekten führen unterschiedliche Biomasse-Systeme und Nutzungspfade? Gibt es bevorzugenswerte Nutzungspfade? 3

4 Roundtable Biomasse-Potenziale Gesamtwirtschaftliche Analyse von Biomasse-Systemen

5 Methodik Darstellung der Biomasse-Nutzung durch verschiedene repräsentative Technologien Unterscheidung der Kosten in die wesentlichsten Komponenten und Zuordnung zu Gütergruppen Ermittlung der Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte mittels Input- Output-Analyse Dynamik mittels sinkender Beschäftigungsintensitäten, etc. Sensitivitäten bzgl. verschiedener Einflussparameter (Energiepreise, technologische Entwicklungen) Begleitende bottom-up-erhebungen (Unternehmen, Import/Export-Analyse ) 5

6 Untersuchungsgegenstand Wärme Scheitholz (moderne Kessel, veraltet, Einzelöfen) Hackgutkessel Pelletkessel Nahwärme (Sägenebenprodukte, Waldhackgut) Verstromung Biogas (verschiedene Rohstoffe) Feste Biomasse-KWK (Waldhackgut, Sägenebenprodukte) Biotreibstoffe Biodiesel Bioethanol Biogas 6

7 Unterscheidung makroökonomischer Effekte Direkte Effekte + Indirekte Effekte + Primäre Effekte + Sekundäre Effekte + Brutto-Effekte + Substitutionseffekte - Private Budgeteffekte - / + Öffentliche Budgeteffekte - / + Netto-Effekte + / - 7

8 Gesamtwirtschaftliche Effekte 25: Beschäftigung [VZÄ] 2, 15, 1, 5, -5, Gesamt netto: (Wärmebereitstellung aus Biomasse) ca. 31. Arbeitsplätze (VZÄ) ca. 1,4 Mrd. Wertschöpfung Substitionseffekte Betrieb öffentliche Budgeteffekte Betrieb private Budgeteffekte induziert Betrieb indirekt Betrieb direkt Betrieb Substitionseffekte Investition öffentliche Budgeteffekte Investition induziert Investition indirekt Investition direkt Investition -1, Pelletsproduktion (Inv) Scheitholz Pellets Hackgut (Einzel) Nahwärme Export Pellets Export Heizkessel Biogas Verstromung feste Biomasse Export KWK Biogene Treibstoffe 8

9 2, 15, 1, 5, -5, -1, Gesamtwirtschaftliche Effekte 26: Substitionseffekte Betrieb öffentliche Budgeteffekte Betrieb private Budgeteffekte induziert Betrieb indirekt Betrieb direkt Betrieb Substitionseffekte Investition öffentliche Budgeteffekte Investition induziert Investition indirekt Investition direkt Investition 9 Beschäftigung [VZÄ] Pelletsproduktion (Inv) Scheitholz Pellets Hackgut (Einzel) Nahwärme Export Pellets Export Heizkessel Biogas Verstromung feste Biomasse Export KWK Biogene Treibstoffe

10 2, 15, 1, 5, -5, -1, Gesamtwirtschaftliche Effekte 27: Substitionseffekte Betrieb öffentliche Budgeteffekte Betrieb private Budgeteffekte induziert Betrieb indirekt Betrieb direkt Betrieb Substitionseffekte Investition öffentliche Budgeteffekte Investition induziert Investition indirekt Investition direkt Investition 1 Beschäftigung [VZÄ] Pelletsproduktion (Inv) Scheitholz Pellets Hackgut (Einzel) Nahwärme Export Pellets Export Heizkessel Biogas Verstromung feste Biomasse Export KWK Biogene Treibstoffe

11 14,. 12,. 1,. 8,. 6,. 4,. 2,.. -2,. Beschäftigungseffekte Biomasse (*) 11 Beschäftigung (VZÄ) Scheitholz Pellets Hackgut (Einzel) Nahwärme Export Heizkessel Export KWK Biogas Verstromung feste Biomasse Biogene Treibstoffe

12 Aspekte / Dimensionen der gesellschaftlichen / gesamtwirtschaftlichen Analyse Ökologische Auswirkungen Klimaschutz Ressourcenverbrauch Versorgungssicherheit Beschäftigung / Wertschöpfung Soziale Verteilungseffekte Regionale Verteilungseffekte Welche Relevanz haben verschiedene Aspekte / Indikatoren? 12

13 Verteilungseffekte (abnehmender Grenznutzen) Regionale Verteilung von Einkommen und Beschäftigung Soziale Verteilung von Einkommen und Beschäftigung 13

14 Beschäftig gungseffekt [AP/1 m²a],3,2,2,1,1, -,1 -,1 Beschäftigungseffekte Ergebnisse (regional) strukturschwache ländl. Region ländlcihe Region Kleinstadt Großstadt Quelle: Haas, Kranzl 22 SH EFH Öl R1 SH EFH Öl R1 (eigen) PE1 EFH Öl R2 Stückholz Stückholz (eigen) Pellets (SNP) WHG MFH Öl R2 PE2 MFH Öl R4 SNP NW G&Ö R3 Waldhackgut Pellets (WHG) Nahwärme (SNP) 14

15 Beschäftigungseffekte Ergebnisse (sozial),6 soziale Vertei ilung des Beschäftigunseffekts s [AP/1 m²a],5,4,3,2,1 -,1 Quelle: Haas, Kranzl Stückholz Stückholz (eigen) Pellets (SNP) Waldhackgut Pellets (WHG) Nahwärme (SNP) SH EFH Öl R1 SH EFH Öl R1 (eigen) PE1 EFH Öl R2 WHG MFH Öl R2 PE2 MFH Öl R4 SNP NW G&Ö R3 15

16 Gesamtwirtschaftliche Effekte 27 Verteilungseffekte? 2, Beschäftigung [VZÄ] 15, 1, 5, -5, Substitionseffekte Betrieb öffentliche Budgeteffekte Betrieb private Budgeteffekte induziert Betrieb indirekt Betrieb direkt Betrieb Substitionseffekte Investition öffentliche Budgeteffekte Investition induziert Investition indirekt Investition direkt Investition -1, Pelletsproduktion (Inv) Scheitholz Pellets Hackgut (Einzel) Nahwärme Export Pellets Export Heizkessel Biogas Verstromung feste Biomasse Export KWK Biogene Treibstoffe 16

17 Biomasse-Szenarien 25 Roundtable Biomasse-Potenziale

18 Biomasse-Strategie 25 Strategien zur optimalen Erschließung der Biomassepotenziale in Österreich bis zum Jahr 25 mit dem Ziel einer maximalen Reduktion an Treibhausgasemissionen Laufzeit: Juni 26 Mai 28 Projekt im Rahmen der Energiesysteme der Zukunft 18

19 Methodische Vorgangsweise Biomasse-Nutzung in Österreich: historisch und derzeit Technologie-Analyse Biomasse-Potenzial-Analyse Modellierung und Simulation Szenarienvergleich Schlussfolgerungen 19

20 Biomasse-Potenziale Österreich PJ J/a 1 3. GW Wh/a Forstliche Biomasse Industrielle Biomasse Landwirtschaftliche Biomasse Altholz & biogene Abfälle Schraffierte Flächen: historische Daten zur Nutzung im Jahr 25; ab 21 Ergebnisse aus der Potenzial-Analyse 2

21 Green-X Bio-Austria Politisch geprägte Einflussparameter - Finanzielle Anreize - Quoten u.ä. Nachfrage Wärme, Strom, Kraftstoffe Struktur der Nachfrage Technologiedatenbank Biomasse-Systeme - Kosten (Investition, Betrieb) - Nutzungsgrade - Graue Emissionen - Lerneffekte Biomasse-Potenziale - Rohstoffpotenziale - Biomasse-Preis-Szenarien - Dynamische Angebots-Kurven Szenarien-Simulation - Min /MWh - Diffusionsbarrieren u.ä. - Investitionen in BM-Anlagen (jährliche Basis) Technologiedatenbank Referenz-Systems - Energiepreis-Szenarien - Emissionen Anlagenbestand - Kapazitäten - Techn. Parameter - Errichtungsjahr Output auf jährlicher Basis bis 25: - Installierte Leistung (MW) - Energetischer Output (GWh) - Einsparung an THG-Emissionen - Förderkosten / Kosteneinsparung 21

22 No-Policy Wärme Nutzung 25 Heat-and- Power Prognose 21 Balanced- Policy Transport Strom Kraftstoffe 22

23 No-Policy Szenario (AT) Keine Kraftstoff-Quote Keine Investitionszuschüsse, keine Einspeisetarife Prognosen 12. Biomasse-Primärenergieve erbrauch [GWh/a] historischer Verbrauch Simulation Biokraftstoffe KWK-Anlagen Wärme über 1kW Wärme bis 1kW [PJ/a] Biomasse Primärenergieverbrauch im No-Policy Szenario, Österreich 23

24 Heat-and-Power Szenario (AT) Keine Kraftstoffquote Investitionszuschüsse für small-scale Wärme, Einspeisetarife für Biomasse-KWK Prognosen 12. Biomasse-Primärenergieve erbrauch [GWh/a] historischer Verbrauch Simulation Biokraftstoffe KWK-Anlagen Wärme über 1kW Wärme bis 1kW [PJ/a] Biomasse Primärenergieverbrauch im Heat-and-Power Szenario, Österreich 24

25 Balanced-Policy Szenario (AT) Kraftstoff-Quote: 1% Investitionszuschüsse für Biomasse-Wärme, Einspeisetarife für Biomasse KWK Prognosen 12. Biomasse-Primärenergieverbr rauch [GWh/a] historischer Verbrauch Simulation Biokraftstoffe KWK-Anlagen Wärme über 1kW Wärme bis 1kW [PJ/a] Biomasse Primärenergieverbrauch im Balanced Policy Szenario, Österreich 25

26 Transport Szenario (AT) Kraftstoff-Quote: 1% 21, 3% von 23 bis 25 Investitionszuschüsse für Biomasse-Wärme, Einspeisetarife für Biomasse KWK Prognosen 12. Biomasse-Primärenergieverb brauch [GWh/a] historischer Verbrauch Simulation Biokraftstoffe KWK-Anlagen Wärme über 1kW Wärme bis 1kW [PJ/a] Biomasse Primärenergieverbrauch im Transport Szenario, Österreich 26

27 Vergleich von No-Policy und Heat-and-Power Szenario Durchschnittliche Kosten der THG-Reduktion [ /t CO2-Äqu.] THG-Reduktion [Mt CO2-Äqu./a] Transport Szenario Balanced-Policy Szenario Heat-and-Power Szenario No-Policy Szenario Niederpreis-Szenario

28 Vergleich von No-Policy, Heat-and-Power und Balanced-Policy Szenario Durchschnittliche Kosten der THG-Reduktion [ /t CO2-Äqu.] THG-Reduktion [Mt CO2-Äqu./a] Transport Szenario Balanced-Policy Szenario Heat-and-Power Szenario No-Policy Szenario Niederpreis-Szenario

29 Vergleich aller vier Szenarien im Niederpreis-Szenario Durchschnittliche Kosten der THG-Reduktion [ /t CO2-Äqu.] THG-Reduktion [Mt CO2-Äqu../a] Transport Szenario Balanced-Policy Szenario Heat-and-Power Szenario No-Policy Szenario Niederpreis-Szenario

30 Vergleich aller vier Szenarien im Hochpreis-Effizienz-Szenario Durchschnittliche Kosten der THG-Reduktion [ /t CO2-Äqu.] THG-Reduktion [Mt CO2-Äqu./a] Transport Szenario Balanced-Policy Szenario Heat-and-Power Szenario No-Policy Szenario Hochpreis-Szenario

31 Diskussion und Schlussfolgerungen 31

32 Schlussfolgerungen (1) Die Substitution fossiler Energieträger durch Biomasse generiert im allgemeinen positive gesamtwirtschaftliche Effekte, die durch dämpfende Auswirkungen (Substitionseffekte, Budgeteffekte) nur teilweise kompensiert werden. Im Gegensatz zu anderen Erneuerbaren liegt bei der Bioenergie ein großer Anteil der volkswirtschaftlichen Effekte im Betrieb. Dieser Effekt ist bei unterschiedlichen Biomasseketten durchaus unterschiedlich (Kraftstoffsektor vs. Heizsysteme). Die volkswirtschaftliche Bilanz der Bioenergie ist wesentlich von der Preisrelation Biomasse/Referenzenergieträger abhängig. Generell führen Biomasse-Preiserhöhungen zu einer Reduktion der positiven gesamtwirtschaftlichen Effekte. 32

33 Schlussfolgerungen (2) Biomasse Potenziale sind begrenzt und sollten in möglichst effizienter Weise genutzt werden. Politische Instrumente in einem Sektor können zu einer Abnahme der Bioenergie in einem anderen Sektor führen. Es besteht zunehmende Konkurrenz zwischen verschiedenen energetischen und nicht-energetischen Biomasse-Nutzungspfaden. Einsatz in den effizientesten Pfaden und Anwendungen Technologieentwicklung Ökologisch nachhaltige Mobilisierung von Ressourcen Massive Reduktion von Energie- und Ressourcenverbrauch 33

34 Schlussfolgerungen (3) Wärme: Bereits heute z.t. wirtschaftlich, geringste Kosten der THG-Reduktion Bereits heute hoher Anteil an Biomasse. Trotzdem weiterer Anstieg möglich, auch bei sinkenden Heizlasten. Biomasse KWK: Wärmeauskopplung entscheidend für THG-Wirkung, Wirtschaftlichkeit. Geeignete Standorte? Größenklassen? Kraftstoffe: Hohe Kosten im Vergleich zu anderen Nutzungspfaden, Geringste THG-Reduktion => höchste THG-Reduktionskosten Gesamtkonzept notwendig! (Raumordnung, ÖV, Antriebe, Elektromobilität, biogene Kraftstoffe in Nischen) Technologieentwicklung? (2. Generation, Synthesegas?) 34

35 35