Studienvergleich. Titel. Zielsetzung und Fragestellung

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1 Studienvergleich Titel Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien 2012 Zielsetzung und Fragestellung Ziel der Studie ist es, die aktuellen Stromgestehungskosten von Photovoltaikanlagen (PV), solarthermischen Kraftwerken (CSP) sowie On- und Offshore- Windenergieanlagen (WEA) zu ermitteln und die unterschiedlichen Kostenentwicklungen zu vergleichen. Dabei handelt es sich um eine Aktualisierung der Studie Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien von Neben dem aktuellen Stand modellieren die Autoren auf Basis von Prognosen zum Marktwachstum die weitere Entwicklung der Stromgestehungskosten bis 2030 und treffen Aussagen zur Wettbewerbsfähigkeit der analysierten Technologien. Zentrale Ergebnisse In den vergangenen Jahren hat der weltweite Markt für Erneuerbare Energien ein sehr starkes Wachstum erlebt. Das Marktwachstum und Investitionen in erneuerbare Energietechnologien führten zu intensiven Forschungsanstrengungen mit der Folge von Effizienzsteigerungen und Kostensenkungen. Bei der PV konnten in den letzten Jahren so starke Kostensenkungen erzielt werden, dass sie nicht mehr generell die teuerste erneuerbare Energietechnologie in Deutschland ist. Langfristig werden an strahlungsintensiven Standorten PV-Anlagen und an windreichen Onshore-Standorten WEA die niedrigsten Stromgestehungskosten verzeichnen. Stromgestehungskosten Photovoltaik Den Berechnungen zufolge liegen die Stromgestehungskosten neuer PV-Anlagen inzwischen überall in Deutschland unterhalb der durchschnittlichen Stromkosten für Haushalte in Höhe von 25,3 ct/kwh im Jahr Photovoltaik-Freiflächenanlagen erreichen in Deutschland je nach Standort Stromgestehungskosten von 10,7 bis 16,7 ct/kwh, die Kosten von PV-Kleinanlagen betragen im Jahr 2012 zwischen 13,7 und 20,3 ct/kwh. An Orten mit höherer solarer Einstrahlung liegen die PV-Stromgestehungskosten noch niedriger, in Südfrankreich sind es 10 bis 13 ct/kwh, in Südspanien oder Nordafrika zwischen 8 und 14 ct/kwh. Die Vorteile einer deutlich höheren Einstrahlung in Spanien oder Nordafrika gehen durch höhere Finanzierungskosten teilweise wieder verloren. Für die Zukunft rechnen die Autoren damit, dass sich die Preissenkungen von Photovoltaikmodulen gegenüber dem bisherigen Trend abschwächen. Dennoch werden die PV-Stromgestehungskosten unter der Voraussetzung gleich bleibender Lernraten von PV-Systemen und PV-Modulen mittel- und langfristig weiter sinken. Für Industrieunternehmen in Deutschland mit einem Verbrauch zwischen 500 und Megawattstunden pro Jahr werde es günstiger, selbst erzeugten PV-Strom zu verbrauchen, als für 12,5 ct/kwh Strom aus dem Netz zu beziehen. Bereits im Jahr 2022 könnten PV- Freiflächenanlagen in Deutschland ähnliche Kostenniveaus erreichen wie neue konventionelle, fossile Kraftwerke. Im Jahr 2025 könnte die Photovoltaik bei sehr guten Einstrahlungsbedingungen und unter Voraussetzung eines entsprechenden Marktwachstums ähnliche Stromgestehungskosten erreichen wie die Onshore-Windenergie. Stromgestehungskosten solarthermischer (CSP-) Großkraftwerke

2 An Standorten mit hoher Sonneneinstrahlung liegen die mittleren Stromgestehungskosten von CSP-Kraftwerken mit integrierten Wärmespeichern im Jahr 2012 bei 19,4 ct/kwh. Die Bandbreite der Stromgestehungskosten der analysierten CSP-Kraftwerke mit Speicher liegt den Berechnungen zufolge zwischen 18,7 ct/kwh und 23 ct/kwh. Sie schneiden damit besser ab als Parabolrinnenkraftwerke (26,5 ct/kwh), Turmkraftwerke oder Kraftwerke mit Fresnel-Technologie (je 23 ct/kwh). Die Stromgestehungskosten spiegeln dabei nicht die Vorteile durch höhere Volllaststunden und Speicherbarkeit, die jedoch für die langfristige Entwicklung des Energiesystems wichtig sind. In den kommenden Jahren erwarten die Autoren für die CSP-Technologie Kostensenkungen durch ein erhöhtes Marktwachstum. Für das Jahr 2020 rechnen sie mit Stromgestehungskosten von 15 ct/kwh. Stromgestehungskosten Onshore-Windenergie Laut Studie betragen die Stromgestehungskosten von Windenergieanlagen an Land im Jahr 2012 an durchschnittlichen Standorten zwischen 6,5 und 8,1 ct/kwh, abhängig von der spezifischen Investition sowie der Anzahl der Volllaststunden. Sie liegen damit nur noch geringfügig über dem für neue fossile Kraftwerke angegebenen Referenzstrompreis von 6 ct/kwh. An günstigen Standorten haben Onshore-Windenergieanlagen bereits ein gegenüber konventionellen Stromerzeugungstechnologien wie Kohle, Erdgas und Kernkraft wettbewerbsfähiges Niveau erreicht. Die Autoren gehen davon aus, dass die Onshore-Windenergie die günstigste Form erneuerbarer Stromerzeugung bleiben wird. Ab 2016 werde Onshore-Windstrom günstiger sein als der konventionelle Energiemix. Für das Jahr 2030 erwarten die Autoren Stromgestehungskosten von 6,9 ct/kwh. Stromgestehungskosten Offshore-Windenergie Für Offshore-Windenergieanlagen beziffern die Autoren die Stromgestehungskosten aktuell mit 11,2 bis 15 ct/kwh an sehr guten Standorten bzw. mit 12,2 bis 16,4 ct/kwh an Standorten mit geringerer Volllaststundenzahl. Trotz der höheren Anlagenauslastung ist die Stromerzeugung auf See teurer als an Land. Grund dafür sind die wesentlich höheren Installations-, Betriebs- und Finanzierungskosten. Das Potenzial für Kostensenkungen sei bei der Offshore-Windenergie begrenzt wegen der höheren Installations- und Wartungskosten. Dadurch erscheine es schwierig, ein mit Onshore-WEA vergleichbares Kostenniveau zu erreichen. Für das Jahr 2020 ergeben die Berechnungen für Offshore-Windanlagen Stromgestehungskosten zwischen 10,2 bis 11,1 ct/kwh. Zentrale Annahmen und Thesen

3 Als Faktoren, welche die Stromgestehungskosten von erneuerbaren Technologien heute und in Zukunft beeinflussen, berücksichtigen die Autoren: Spezifische Anschaffungsinvestitionen Standortbedingungen Betriebskosten während der Nutzungszeit der Anlage Lebensdauer der Anlage Finanzierungsbedingungen Für die Photovoltaik in Deutschland gehen die Autoren von optimal ausgerichteten Anlagen an Standorten mit einer Sonneneinstrahlung von bis Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr (kwh/m2 a) aus. Die Standorte in Frankreich werden mit 1.700, in Spanien mit und in Nordafrika mit kwh/m2 a kalkuliert, in Spanien und Nordafrika auch für CSP-Anlagen. Onshore-Windenergieanlagen kalkulieren die Autoren mit bis Volllaststunden pro Jahr, Offshore-Windanlagen mit bis Volllaststunden. Nach Einschätzung der Autoren führen technologische Innovationen, reduzierter Materialverbrauch, effizientere Produktionsprozesse, die Steigerung von Wirkungsgraden sowie die zunehmende Massenproduktion aufgrund eines weltweit starken Marktwachstums zu einem kontinuierlichen Sinken der Stromgestehungskosten der verschiedenen Erneuerbaren Energietechnologien. Lediglich Rohstoffpreissteigerungen und schlechtere Standortauswahl könnten zu steigenden Stromgestehungskosten führen. Eine weitere Annahme ist, dass die Entwicklungsdynamik für die einzelnen Technologien wegen unterschiedlicher Finanzierungsbedingungen, Marktreife und -entwicklung, verschieden hohen Investitionsvolumen und Standortbedingungen unterschiedlich ausfällt. Für den Vergleich mit den Stromgestehungskosten konventioneller fossiler Kraftwerke stützt sich die Studie auf Angaben der Langfristszenarien 2011 (DLR/IWES/IfnE 2012). Demnach betragen die fossilen Stromgestehungskosten aktuell 6 bis 7 Cent pro Kilowattstunde (ct/kwh) und steigen bis 2030 um durchschnittlich 8 ct/kwh. Für den Vergleich mit dem Endkundenstrompreis legen die Autoren den vom BMWi genannten Wert von 25,3 ct/kwh im Jahr 2011 zugrunde. Methodik

4 Die Autoren untersuchen die Entwicklung der Stromgestehungskosten von Photovoltaikanlagen, Solarthermischen Kraftwerken und Windenergieanlagen für verschiedene Standorte in Deutschland, Frankreich, Spanien und Nordafrika. Die Kostenanalyse erfolgt auf Basis von Preisen für Neuanlagen und technologiespezifischen Systemauslegungen im zweiten Quartal 2012 für verschiedene Anlagentypen und Standortbedingungen. Auch die standortabhängigen Finanzierungskosten werden berücksichtigt. Grundlage für die Ermittlung der Investitionen ist eine Marktrecherche von aktuellen Kraftwerksinstallationen. Die Kostenentwicklung für die Jahre 2012 bis 2030 modellieren die Autoren anhand von Annahmen zum Marktwachstum und historisch beobachteten Lernkurven. Grundlage sind jeweils drei globale Szenarien zur Markt- und Kostenentwicklung der jeweiligen Technologie. Dabei liefert die Studie auch einen Vergleich der einzelnen Technologien untereinander. Grafiken

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