Energiewirtschaftliche Entwicklungen im Hinblick auf die Sektorkopplung. ONTRAS.Netzforum

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1 Energiewirtschaftliche Entwicklungen im Hinblick auf die Sektorkopplung ONTRAS.Netzforum Boris Schucht (CEO) 25. Oktober 2016

2 Der Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz - Rückgrat einer sicheren Stromversorgung für rund 18 Millionen Menschen in Deutschland Hamburg Berlin - Systemverantwortlich für Berlin, Brandenburg, Hamburg, Mecklenburg-Vorpommern, Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen - Verantwortlich für Betrieb, Instandhaltung und Ausbau der Stromautobahnen (220 kv und 380 kv) 2 / 85

3 50Hertz auf einen Blick Wert (Anteil an DE) Stand: Ende 2015 Fläche Leitungslänge Maximale Last km² (~31 %) km (~30 %) Ca. 16 GW (~20%) Stromverbrauch (gemäß Stromabgabe an Letztverbraucher lt. EEG) ~ 96 TWh (~20 %) Installierte Leistung: - davon Erneuerbare - davon Wind rechnerischer Anteil EE am Stromverbrauch Umsatz - davon Netz MW (~27 %) MW (~30 %) MW (~39 %) 49,2 % 9,799 Mrd. 1,446 Mrd. * Stand: ; testierte Werte für 2015 liegen im August 2016 vor; Quelle: 50Hertz 3 / 85

4 EEG-Erzeugungsanlagen im 50Hertz-Netzgebiet Installierte Leistung in MW Einspeisung in TWh Photovoltaik Wind Biomasse Sonstige EE Photovoltaik Erneuerbare Energien entwickeln sich stetig im 50Hertz-Gebiet. Deren Stromerzeugung entspricht 2015 rund 49 % (47,5 TWh) des Stromverbrauchs. 4 / 85

5 Herausforderung Dekarbonisierung

6 Klimaschutzziele der Europäischen Union und Deutschlands EU Ziele für % Reduktion Treibhausgasemissionen im Vergleich zu 1990 Mindestens 27 % Anteil Erneuerbare am Stromverbrauch Mindestens 27 % Einsparung durch Energieeffizienz Ziele Deutschland bis % Reduktion Treibhausgasemissionen im Vergleich zu 1990 bis 2030 Reduktion um 55% bis 2050 Reduktion um 80-95% bis 2025 mindestens 40% Anteil Erneuerbare am Stromverbrauch bis 2020 mindestens 20% Einsparungen durch Energieeffizienz 6

7 CO2-Emissionen Deutschland 2015 nach Sektoren Haushalte; 130 übrige Feuerungsanlagen; 26 Energiewirtschaft; 344 Verkehr; 164 Landwirtschaft; 62 Industrie und Gewerbe; 182 Treibhausgas-Emissionen in Mio t, Quelle UBA Energiewirtschaft stellt heute noch einen wesentlichen Anteil der Emissionen. 7

8 Treibhausgas-Emissionen Deutschland: Mio t erreichbares CO 2 - Budget der nichtelektrischen Sektoren (sehr ambitioniert) möglicher Shift von zusätzlich Mio t Reduktion in Strombereich Mio t verbleibendes CO 2 Budget für Strom und Nahwärme Energiewirtschaft Haushalte Verkehr Industrie und Gewerbe Landwirtschaft übrige Emissionen Ziel Quellen: Umweltbundesamt, Prognos und eigene Berechnungen Erreichung der Ziele für Treibhausgas-Reduktion bedarf umfangreicher Anstrengungen zum Umbau des Energiesystems. 8

9 Deutsche Klimaschutzziele sind sehr ambitioniert 1300 CO 2 Emissionen [in Mio t] % (2014) -40% -55% -70% (EU Ziel: -40%) max. 563 Mio t (Strom-Anteil: 176 Mio t) max. 375 Mio t (Strom-Anteil: 101 Mio t) -80% bis -95% max. 250 Mio t (Strom-Anteil: 71 Mio t) Quelle: Prognos 2015; Netzentwicklungsplan

10 50Hertz Energiewende Outlook 2035: Fünf Szenarien der Energiewende im Jahr 2035 Die untersuchten Entwicklungspfade der Energiewende bilden ein breites Spektrum in sich konsistenter Welten. 10

11 50Hertz Energiewende Outlook 2035: Prognose Leistung erneuerbarer Energien in 2035 Es ist ein umfangreicher Ausbau der Erneuerbaren Energien erforderlich, um die klimapolitischen Ziele zu erreichen. 11

12 50Hertz Energiewende Outlook 2035: Prognose Spitzenlast und Deckung in Deutschland Flexibilisierung des Verbrauchs kann Spitzenlast teilweise reduzieren. 12

13 50Hertz Energiewende Outlook 2035: Leistung konventioneller Kraftwerke in 2035 Flexible Gaskraftwerke werden den konventionelle Kraftwerkspark im Jahr 2035 überwiegend prägen. 13

14 50Hertz Energiewende Outlook 2035: Annahmen: regionale Verteilung Gaskraftwerke Ansiedelung neuer Gaskraftwerke an Standorten mit Gasversorgung und brownfield Standorten ehemaliger Kraftwerke 14

15 50Hertz Energiewende Outlook 2035: Sensitivität: Regionale Allokation Gaskraftwerke Unterschiedliche regionale Allokation von Gaskraftwerken Auswirkungen auf den Netzausbaubedarf im Übertragungsnetz Die Allokation von Gaskraftwerken hat keinen wesentlichen Einfluss auf den Netzausbau 15 12

16 50Hertz Energiewende Outlook 2035: Prognose Stromverbrauch Durch Sektorkopplung (E-Mobilität und Wärmepumpen) erhöht sich der Stromverbrauch trotz Steigerung der Energieeffizienz. 16

17 50Hertz Energiewende Outlook 2035: Stromerzeugung in Deutschland in wird der überwiegende Anteil des Stromverbrauchs aus Erneuerbaren Energien gedeckt. 17

18 50Hertz Energiewende Outlook 2035: Stromerzeugung in der 50Hertz-Regelzone in 2035 Unabhängig von der Ausgestaltung der Energiewende werden 60 Prozent mehr Strom erzeugt. In jedem Szenario entsteht ein ähnlicher Überschuss an elektrischer Energie. Die 50Hertz-Regelzone wird auch zukünftig eine der größten Stromexport-Regionen Europas bleiben. 18

19 Sektorkopplung Mobilität Stromverbrauch verschiedener Technologien, um eine Einheit fossiler Treibstoffe im Verkehr zu ersetzen Quelle BMWi, Strom 2030, 2016 Ziele der Bundesregierung für Elektromobilität sehr ambitioniert: 2020 eine Mio. Fahrzeuge, 2030 sechs Mio. Fahrzeuge. 19

20 50Hertz Energiewende Outlook 2035: Annahmen zur Entwicklung Elektromobilität Annahmen Elektromobilität 2035 Prosumerorientierte Energiewende Anzahl E-PkW Jahresarbeit/ E-PkW [kwh] Verbrauch je E-PkW pro Tag [kwh] Verbrauch pro Jahr [TWh] 5,48 19,8 20

21 Sektorkopplung Wärme Stromverbrauch verschiedener Technologien, um eine Einheit fossiler Brennstoffe in der Wärmeversorgung zu ersetzen Quelle BMWi, Strom 2030, 2016 Wärmepumpen werden als günstige Option die Sektorkopplung im Wärmebereich prägen. 21

22 50Hertz Energiewende Outlook 2035: Annahmen zur Entwicklung Wärmepumpen Annahmen Elektromobilität 2035 Prosumerorientierte Energiewende Anzahl Wärmepumpen (WP) 5,4 Mio. Stck Jahresarbeit/WP [kwh] Verbrauch pro Jahr [TWh] 35,23 Spitzenlast WP [GW] 21,68 22

23 Bundesbedarfsplan 2012 als gesetzliche Grundlage für Netzausbaubedarf Bundesbedarfsgesetz Umfassender Ausbau des Übertragungsnetzes geplant: 3 leistungsstarke HGÜ- Verbindungen zwischen Nordund Süddeutschland zahlreiche Verstärkungen des Wechselstromnetzes Aber: Netzausbau hinkt EE-Ausbau hinterher 23 / 85

24 Herausforderung Engpassmanagement

25 Engpassmanagement bei 50Hertz Kosten Engpassmanagement 50Hertz in Mio Mengen Engpassmanagement 50Hertz in GWh Einspeisemanagement EE 13.1 Redispatch 10,880 1, , ,779 2, ,621 9,544 6,315 1,015 5, Forecast Forecast Starker Anstieg der Mengen und Kosten für Engpassmanagement in Voraussichtlich Rückgang in diesem Jahr. 25

26 Netzausbauregion (Vorschlag der Bundesnetzagentur) Netzengpässe 50Hertz 2015 Netzausbauregion bis 2020 Zeitungleiche Leitungsbelastung >5h/a Schleswig- Holstein Mecklenburg- Vorpommern Nordrhein- Westfalen Rheinland- Pfalz Hessen Niedersachsen Sachsenanhalt Thüringen Brandenburg Berlin Sachsen Saarland Bayern Baden- Württemberg Auslastung 50 % 50 % < Auslastung < 70 % Auslastung 70 % Keine Werte Netzausbauregion Ziel Netzausbauregion: Synchronisierung von Netzausbau und Zubau Erneuerbare durch Beschränkung der Zubaumenge in abgegrenzter Region. 26

27 50Hertz Energiewende Outlook 2035: grobe Abschätzung Spitzenkappung Windenergie TWh Prosumerorientierte Energiewende Energiewende gemäß EEG-Pfad Wettbewerbliche Energiewende Verzögerte Energiewende Unvollständige Energiewende Gesetzliche Vorgabe zur Planung des Netzausbaus mit Spitzenkappung von Windenergie von 3 Prozent erzeugt dauerhaft Bedarf an Einspeisemanagement Bei verzögertem Netzausbau kann Bedarf erheblich höher liegen 27 8

28 Wettbewerb der Flexibilitätsoptionen EE-Einsenkung Power-to-Heat Speicher MW Überschuss Wasserspeicher Skandinavien Bedarf Stunden pro Jahr Quelle Bild: Weltenergierat/Prognos;

29 Fazit CO 2 -Minderungsziele führen zu wachsender Elektrifizierung und Sektorkopplung Strom Wärme Mobilität 50Hertz sieht in allen Szenarien deutlichen Kapazitätsbedarf von Gaskraftwerken ( MW) Regionale Allokation von Gaskraftwerken Stromnetz-seitig relativ frei gestaltbar Vor einem Anteil von % Erneuerbare am Stromverbrauch wird Power2Gas als Flexibilitätsoption noch nicht benötigt ggf. aber als CO 2 -Minderungsoption (z. B. im Mobilitätssektor) 29

30 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Boris Schucht 50Hertz Transmission GmbH Heidestraße Berlin boris.schucht@50hertz.com