A Sensitivity Analysis of Investment Cost Projections for Renewable Electricity Generation Technologies

Transkript

1 A Sensitivity Analysis of Investment Cost Projections for Renewable Electricity Generation Technologies on the European Power Grid Quantifying Economic Benefits of European Electricity System Integration Eva Schmid, Brigitte Knopf PIK Potsdam Working Group: Energy Strategies Europe and Germany IEWT 2013, Wien Do, Session 3A: Strommärkte III 17:00 19:00, Kuppelsaal

2 Einleitung Energie und Klimapolitische Ziele der EU: Mittelfristig: Ziele Langfristig: 80 95% CO 2 Emissionsreduktion Roadmap for moving to a competitive low carbon economy in 2050 (European Commission, 2011): Stromsektor: 93 99% CO 2 Emissionsreduktion Erneuerbare werden eine tragende Rolle spielen Technische Lösungen für die Integration von variablen Erneuerbaren (vres) in das Stromsystem: Flexible back up Kapazitäten, Speicher, Demand side Management Ausbau der Europäischen Stromübertragungskapazitäten

3 Einleitung Wie groß sind die ökonomischen Vorteile der Integration des Europäischen Stromsystems und wovon hängen sie ab? Momentan gibt es keine allumfassenden Analysen/Quantifizierungen, eher nur Einzelfallbetrachtungen z.b. Schaber et al. (2012): Investitionskosten für vres Technologien beeinflussen den durchschnittlichen Strompreis mehr als der Ausbau von Transmissionskapazitäten Wir nutzen das Modell LIMES EU+ (Haller et al., 2012) für eine strukturierte Analyse & Quantifizierung der ökonomischen Vorteile von europäischem Netzausbau LIMES EU+ bestimmt systemkostenoptimalen Netz und Stromerzeugungskapazitätsausbau endogen von Zwei Zeitskalen: 5 Jahresschritte und 48 Zeitscheiben pro Jahr 3

4 Szenariendefinition CO 2 Emissionsreduktion wie Roadmap, alle anderen Annahmen wie Szenario EU6 von EMF28 Wie stellen wir Europäische Integration / Netzausbau in Modell LIMES EU+ dar? ΔNTC pro Jahr und Regionenverbindung begrenzt Desertec oder kein Desertec? Wie entwickeln sich die spezifischen Investitionskosten von vres Technologien? 4

5 Wie entwickeln sich die spezifischen Investitionskosten von vres Technologien? Drei Szenarien: Pessimistisch, Moderat, Optimistisch Daten von Schröder et al. (forthcoming)

6 Szenario Matrix Integration des Stromsystems Δ NTC [GW/a] Desertec (D) Entwicklung der Spezifischen Investitionskosten von vres Technologien Pessimistisch (pes) Moderat (mod) Optimistisch (opt) = 0 0/pes 0/mod 0/opt /pes 0.25/mod 0.25/opt D/pes 0.25D/mod 0.25D/opt /pes 0.5/mod 0.5/opt D/pes 0.5D/mod 0.5D/opt 1 1/pes 1/mod 1/opt 1 1D/pes 1D/mod 1D/opt

7 Ergebnisse 1. Mittel und langfristige Entwicklung des europäischen Stromsystems 2. Indikatoren für ökonomische Vorteile der Integration des Europäischen Stromsystems 7

8 Ergebnisse 1. Mittel und langfristige Entwicklung des europäischen Stromsystems 2. Indikatoren für ökonomische Vorteile der Integration des Europäischen Stromsystems 8

9 NTCs zwischen aggregierten Modellregionen NTC [GW] NTC [GW] Verursachen 0.1% bzw % der Total System Costs

10 Installierte Kapazitäten ENTSO E Regionen

11 Ergebnisse 1. Mittel und langfristige Entwicklung des europäischen Stromsystems 2. Indikatoren für ökonomische Vorteile der Integration des Europäischen Stromsystems 11

12 Indikatoren Diskontierte Gesamtsystemkosten Zielfunktion des Modells CO 2 Preis Schattenpreis Strompreisverteilung Schattenpreis 12

13 Diskontierte Gesamtsystemkosten

14 CO 2 Preis

15 Strompreisverteilung ENTSO E Regionen 2040

16 Zusamenfassung der Differenzielle Effekte Impact of NTC expansion: Impact of vres cost reductions:

17 Zusammenfassung Europäische Integration des Stromsystems mittels Netzausbau (NTCs) ist laut der Modellanalyse eine no regret Option Kaum senkender Einfluss auf Systemkosten, aber mehr als Netzausbau Kosten verursacht CO 2 Preise bei Netzausbau wesentlich geringer Strompreisvolatilität geringer Technologisches Lernen von vres Technologien nötig um die ökonomischen Vorteile des Netzausbaus abzuschöpfen Außerdem stark senkender Einfluss auf die durchschnittlichen Strompreise Ausbau der Transmissionskapazitäten in Nord und Zentraleuropa am wichtigsten, insbesondere um die Windpotentiale zu erschließen Ausblick: Weitere Analysen nötig um diese Ergebnisse zu etablieren 17

18 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT FRAGEN? potsdam.de 18