Entwurf des Szenariorahmens zum NEP Gas 2014

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1 Entwurf des Szenariorahmens zum NEP as 2014 Konsultationsworkshop Berlin, 30. Juli 2013 Projektbearbeiter Prognos A: Matthias Deutsch, PhD Jens Hobohm Marcus Koepp Leonard Krampe Stefan Mellahn Frank Peter Organisation Workshop: Ralf Behn Berlin, 30. Juli 2013 Hinweis: Diese Foliensammlung wurde auf dem Workshop anlässlich des Konsultationsverfahrens zum Szenariorahmen für den Netzentwicklungsplan as 2014 gezeigt. Sie ist in Zusammenhang mit dem Konsultationspapier Szenariorahmen für den Netzentwicklungsplan as 2014 der Fernleitungsnetzbetreiber A zu sehen, welches im Internet unter abrufbar ist.

2 Agenda Begrüßung Vorstellung der Szenarien Szenarien Diskussion Pause Modellierung des NEP 2014 Modellierungsvarianten Einschätzungen der BNetzA Diskussion Zusammenfassung Agenda 01 Methodische Vorgehensweise und Ausgangslage 02 asbedarf in den Endverbrauchssektoren 03 aseinsatz im Kraftwerkssektor 04 asaufkommen in Deutschland 05 asbilanz für Deutschland und Regionalisierung der Ergebnisse 4

3 Agenda 01 Methodische Vorgehensweise und Ausgangslage 02 asbedarf in den Endverbrauchssektoren 03 aseinsatz im Kraftwerkssektor 04 asaufkommen in Deutschland 05 asbilanz für Deutschland und Regionalisierung der Ergebnisse 5 enerelle Vorgehensweise Szenariorahmen für den Netzentwicklungsplan as 2014 Ist-Analyse zu asaufkommen und asverwendung Auswertung von vorhandenen nationalen Studien für den künftigen asbedarf Identifizierung von drei Szenarien des asbedarfs Entwicklung des inländischen asaufkommens aus Erdgas und Biogas Regionalisierung der Ergebnisse aller Untersuchungsbereiche über regional differenzierte Schlüssel bzw. Einzelanalysen (Kraftwerke) Ableitung von regionalen asbilanzen für die Jahre 2011, 2015 bis 2017 und

4 Szenariorahmen Netzentwicklungsplan as 2014 Definition der Szenarien Szenarien zur Stromerzeugung aus as Szenario I: - askapazitäten stark wachsend - FNB-Szenario hohe asnetzbelastung Szenario I: Szenario I: - Hoher asbedarf Hohes - Energieprognose 2009*** asbedarfsszenario : - Mittlerer asbedarf - Referenzszenario 2010** I: - Niedriger asbedarf - Zielszenario 2011** : - askapazitäten in etwa konstant - Übernahme von ÜNB-Szenario B* : Mittleres asbedarfsszenario Das as Aufkommen (Erdgasförderung und Biogas) wurde nicht variiert und ist in allen Szenarien gleich. I: - askapazitäten zurückgehend - Übernahme von ÜNB-Szenario A* I: Niedriges asbedarfsszenario * Quelle: Szenariorahmen für den NEP Strom 2014 der Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) ** Quelle: Prognos/EWI: Energieszenarien für ein Energiekonzept der Bundesregierung 2010/2011 *** Quelle: IER, RWI, ZEW, Die Entwicklung der Energiemärkte bis 2030 (Energieprognose 2009), März Ausgangslage: aseinsatz in Deutschland 2011 in TWh Daten der Energiebilanz (unterer Heizwert) Szenarien zum as-endenergiebedarf Primärenergieverbrauch 823 TWh Endenergieverbrauch 566 TWh Nichtenergetischer Verbrauch 29 TWh Verbrauch im Umwandlungssektor 16 TWh Einsatz im Umwandlungssektor 212 TWh Industrie 220 TWh HD 108 TWh PHH 235 TWh Verkehr 2 TWh Fernheizwerke 26 TWh Endenergieverbrauch k.a. Industrie-KW Wärme k.a. Die Summe der rot umrandeten Bereiche stimmt mit den Angaben der Statistik des Verarbeitenden ewerbes überein, in der die Daten auf Kreisebene vorliegen. Kraftwerke der allg. Versorgung 110 TWh Heizkraftwerke der allg. Versorgung 36 TWh Industriekraftwerke Strom 39 TWh 8

5 Wichtige Hinweise zum Abgleich der Ausgangsdaten Temperaturbereinigung: Um die Bedarfswerte der Vergangenheit und der Zukunft vergleichbar zu machen, wurde eine Temperaturbereinigung durchgeführt. Dadurch werden Witterungseinflüsse auf den asbedarf weitgehend eliminiert. Oberer / unterer Heizwert: Beim Erdgas wird zwischen dem oberen und unteren Heizwert unterschieden. Der Unterschied beträgt ca. 10 %. Energiebilanzen weisen alle Angaben als unteren Heizwert aus. In der asbranche ist vor allem auf der internationalen Ebene die Angabe des oberen Heizwerts üblich. Zum Abgleich mit der Energiebilanz arbeiten wir mit dem unteren Heizwert. 9 Entwicklung des Erdgas-Primärenergieverbrauchs in Deutschland in TWh (oberer Heizwert) Ist-asabsatzdaten [TWh] Temperaturbereinigter asbedarf [TWh] Entwicklung des temperaturbereinigten asbedarfs zwischen den Jahren % Entwicklung des temperaturbereinigten asbedarfs zwischen den Jahren % * * vorläufig Quelle: BDEW/ A Energiebilanzen (Primärenergieverbrauch Erdgas), FNB-Berechnung (Temperaturbereinigte Werte) 10

6 Agenda 01 Methodische Vorgehensweise und Ausgangslage 02 asbedarf in den Endverbrauchssektoren 03 aseinsatz im Kraftwerkssektor 04 asaufkommen in Deutschland 05 asbilanz für Deutschland und Regionalisierung der Ergebnisse 11 Vorgehensweise und Methodik: Top-down-Ansatz für die Sektoren des Endenergieverbrauchs Ist-Analyse 2011 Verbrauchswerte nach Sektoren (Haushalte, HD, Verkehr) entsprechend der Energiebilanz 2011 Statistik der Energieverwendung des Verarbeitenden ewerbes 2011 (Endenergieverbrauch Industrie, nichtenergetischer Verbrauch, Industriekraftwerke Strom, Verbrauch im Umwandlungssektor) Temperaturbereinigung der Verbrauchsdaten mit Hilfe der IWU- Datenbank Fortschreibung bis 2024 Top-down-Ansatz: Verwendung aktueller Szenarien für die Bundesregierung Darstellung der asbedarfswerte nach Sektoren entsprechend den verwendeten Szenarien (Energieprognose 2009, Referenzszenario 2010, Zielszenario 2011) Darstellung der Ergebnisse für die Jahre 2015, 2016, 2017 und 2024 (temperaturbereinigt) 12

7 Entwicklung des as-endenergiebedarfs in den Szenarien, Werte temperaturbereinigt asbedarf Deutschland Szenario I Einheit Veränderung 2024 zu 2011 Endenergiebedarf as [TWh] % Industrie [TWh] % Haushalte [TWh] % HD [TWh] % Verkehr [TWh] % asbedarf Deutschland Einheit Veränderung 2024 zu 2011 Endenergiebedarf as [TWh] % Industrie [TWh] % Haushalte [TWh] % HD [TWh] % Verkehr [TWh] % asbedarf Deutschland I Einheit Veränderung 2024 zu 2011 Endenergiebedarf as [TWh] % Industrie [TWh] % Haushalte [TWh] % HD [TWh] % Verkehr [TWh] % Quelle: Konsultationsdokument Szenariorahmen NEP as Agenda 01 Methodische Vorgehensweise und Ausgangslage 02 asbedarf in den Endverbrauchssektoren 03 aseinsatz im Kraftwerkssektor 04 asaufkommen in Deutschland 05 asbilanz für Deutschland und Regionalisierung der Ergebnisse 14

8 Vorgehensweise und Methodik: Bottom-up-Ansatz für den Kraftwerksbereich Ist-Analyse 2011 BNetzA-Monitoring-Kraftwerksliste Anlagenliste des BAFA für Anlagen kleiner 10 MW Monatsberichte der Elektrizitätsversorgung Energiebilanz Deutschland für aseinsatz in Kraftwerken und Heizwerken Regionalisierung nach Standortlisten und Fernwärmeschlüsseln Fortschreibung bis 2024 Kraftwerksmodell der Prognos A liefert standortscharf den aseinsatz zur Stromerzeugung Modellierung der Fernwärme- und Eigenerzeugung in einem gesonderten Modul Kraftwerkszubau nach 38/39 asnzv, Abstimmung ÜNB/ BNetzA Leistungsgleicher Ersatz von KWK- Anlagen an bestehden Standorten nach Ablauf der Betriebszeit Vorgaben der ÜNB entsprechend dem Szenariorahmen 15 Wesentliche Annahmen zur Modellierung des aseinsatzes im Kraftwerkssektor Berücksichtigung der Annahmen der Übertragungsnetzbetreiber zum Ausbau der Kraftwerkskapazität, EE-Ausbau, zum Strombedarf und zur Jahreshöchstlast Verwendung der mit den ÜNB und der BNetzA abgestimmten Kraftwerkslisten Analyse und Bewertung der Meldungen zu geplanten askraftwerken nach 38/39 asnzv, KraftNAV-Anfragen sowie der BNetzA-Monitoring-Liste Leistungsgleicher Ersatz von KWK-Anlagen an bestehden Standorten nach Ablauf der Betriebszeit Systemrelevante Kraftwerke, die vor 2024 stillgelegt werden würden, bleiben bis mindestens 2023 am Netz Berücksichtigung der Brennstoff- und CO 2 -Preise in Anlehnung an die Energieszenarien der Bundesregierung Berechnung der notwendigen asanschlussleistung auf der Basis der Kraftwerksund Fernwärmeleistung in den Szenarien unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades 16

9 Entwicklung des Kraftwerksparks in den Szenarien Installierte Nettoleistung [W el ] Referenz BNetzA Szenario I: Hoher asbedarf Prognos : Mittlerer asbedarf I: Niedriger asbedarf Szenariorahmen der ÜNB 2012 Prognos: 2024 Szenario B: 2024 Szenario A: 2024 Kernenergie 12,1 0,0 0,0 0,0 Braunkohle 20,9 15,4 15,4 16,0 Steinkohle 25,1 25,1 25,1 26,5 Erdgas 28,0 40,0 30,3 24,3 Mineralölprodukte 3,9 1,7 1,7 1,7 Pumpspeicher 6,4 10,5 10,5 10,5 Sonstige 4,0 3,5 3,5 3,5 Summe konventionell 100,4 96,2 86,5 82,5 Laufwasser 4,4 4,8 4,8 4,5 Wind onshore 31,1 50,4 50,4 46,8 Wind offshore 0,3 12,8 12,8 10,2 Photovoltaik 32,9 58,3 58,3 56,8 Biomasse 5,6 8,6 8,6 8,3 Sonstige Erneuerbare 0,6 0,5 0,5 0,4 Summe erneuerbar 74,9 135,4 135,4 127,0 Summe Nettoleistung 175,3 231,6 221,9 209,5 Energiebedarf netto [TWh el ] 535,2 535,2 535,2 535,2 Jahreshöchstlast [W el ] 84-86, , , ,8 Quelle: Konsultationsdokument Szenariorahmen NEP as Entwicklung des as-kraftwerksparks in den Szenarien und Kriterien für Zubauentscheidungen Installierte Nettoleistung Erdgaskraftwerke Einheit Veränderung 2024 zu 2012 Szenario I [W] 28,0 36,5 38,5 42,6 40,0 +43% [W] 28,0 32,1 32,9 34,4 30,3 +8% I [W] 28,0 29,4 29,8 29,7 24,3-13% FNB ÜNB Zuordnung Zukünftiges Vorgehen 39-Anschluss- begehren 38-Anfrage abgelehnt und zwei Jahre keine Statusänderung 38-Anfragen in Bearbeitung 38-Anfragen positiv beschieden KraftNAV-Anfrage (wenn notwendig) KraftNAV-Anfrage (wenn notwendig) KraftNAV-Anfrage (wenn notwendig) KraftNAV-Anfrage (wenn notwendig) Szenarien I + II Szenario I Szenarien I + II Szenarien I + II --- KraftNAV-Anfrage Szenario I Hinzufügung weiterer Kriterien im NEP- Prozess 2015, z. B. Zahlung der Planungspauschale Fristverkürzung auf ein Jahr im NEP- Prozess 2015 Einführung eines zeitlichen Kriteriums im NEP-Prozess 2015 geplant Quelle: Konsultationsdokument Szenariorahmen NEP as

10 Ergebnisse der Szenarien zur Verstromung von as in Kraftwerken Szenario I Einheit Veränderung 2024 zu 2011 Stromerzeugung aus as [TWh el ] % asbedarf Strom- und KWK-Erzeugung [TWh th ] % Erforderliche askapazität (Anschlussleistung) [W] % Einheit Veränderung 2024 zu 2011 Stromerzeugung aus as [TWh el ] % asbedarf Strom- und KWK-Erzeugung [TWh th ] % Erforderliche askapazität (Anschlussleistung) [W] % I Einheit Veränderung 2024 zu 2011 Stromerzeugung aus as [TWh el ] % asbedarf Strom- und KWK-Erzeugung [TWh th ] % Erforderliche askapazität (Anschlussleistung) [W] % Quelle: Konsultationsdokument Szenariorahmen NEP as Agenda 01 Methodische Vorgehensweise und Ausgangslage 02 asbedarf in den Endverbrauchssektoren 03 aseinsatz im Kraftwerkssektor 04 asaufkommen in Deutschland 05 asbilanz für Deutschland und Regionalisierung der Ergebnisse 20

11 Vorgehensweise und Methodik Ist-Analyse 2011 Erdgasförderung Auswertung der Veröffentlichungen des Wirtschaftsverbands Erdöl- und Erdgasgewinnung e.v. (WE) Biogaseinspeisung Die Ist-Analyse erfolgte anhand der Projektliste für Biogasanlagen Deutschland auf der Internetseite (dena). Ebenfalls wurde der aktuell vorliegende Biogas-Monitoringbericht der BNetzA verwendet. Fortschreibung bis 2024 Erdgasförderung WE-Prognose für die ebiete Elbe-Weser und Weser-Ems Biogaseinspeisung Auf Basis der Leitstudie 2011 (Biogasnutzung zur Wärme- und Strombereitstellung) wurde die zukünftige Biogas-Einspeisemenge abgeschätzt. Diese eingespeiste Biogasmenge wird, sofern nicht bereits über die oben genannte Projektliste einem Kreis zugeordnet, anhand der anteiligen LW-Fläche pro Kreis regionalisiert. 21 WE-Prognose der Erdgasförderung der zwei wichtigsten ebiete in Deutschland bis 2024 Jahr ebiet Elbe-Weser (ohne Altmark und Thüringen) Produktion Kapazität gemäß Planung Kapazität mit Sicherheitsabschlag ebiet Weser-Ems Produktion Kapazität gemäß Planung Kapazität mit Sicherheitsabschlag Produktion Summe Elbe-Weser und Weser-Ems Kapazität gemäß Planung Mrd. m³ Mio. m³/h Mio. m³/h Mrd. m³ Mio. m³/h Mio. m³/h Mrd. m³ Mio. m³/h Mio. m³/h ,1 6,2 11, ,7 5,5 10, ,3 0,57 0,55 5,2 0,65 0,63 9,5 1,23 1, ,4 0,59 0,56 5,1 0,64 0,61 9,5 1,23 1, ,2 0,57 0,55 5,0 0,64 0,61 9,2 1,21 1, ,5 0,60 0,58 4,8 0,60 0,58 9,2 1,21 1, ,2 0,58 0,56 4,8 0,61 0,58 9,0 1,19 1, ,1 0,55 0,53 4,5 0,56 0,54 8,6 1,11 1, ,8 0,52 0,49 4,0 0,50 0,47 7,8 1,02 0, ,4 0,48 0,45 3,6 0,45 0,43 7,0 0,93 0, ,1 0,43 0,40 3,3 0,41 0,38 6,3 0,83 0, ,1 0,42 0,40 3,0 0,37 0,35 6,1 0,80 0, ,0 0,40 0,37 2,7 0,33 0,31 5,7 0,73 0, ,9 0,37 0,35 2,5 0,31 0,29 5,3 0,68 0,63 Erdgasförderung in Deutschland Einheit Veränderung 2024 zu 2011 Konventionelles Erdgas [Mrd. m³]* 11,9 9,8 9,9 9,6 5,7-52% Konventionelles Erdgas [TWh H o ]** % Konventionelles Erdgas [TWh H u ]*** % Kapazität mit Sicherheitsabschlag WE- Prognose Umrechnung unterer Heizwert * Mengenangaben beziehen sich auf Erdgas mit einem einheitlichen Brennwert von kwh/m³, oberer Heizwert ** Mengenangaben umgerechnet in TWh ( kwh/m³), oberer Heizwert *** Mengenangaben umgerechnet auf den unteren Heizwert (H o /H u = 1,1) Quelle: Konsultationsdokument Szenariorahmen NEP as

12 Entwicklung der asproduktion entsprechend der WE- Prognose 18 Mrd. m³/a Erdgasförderung [WE Jahresberichte ] Prognose WE Jahr Quelle: WE Wirtschaftsverband Erdöl- und Erdgasgewinnung e.v. Entwicklung des asaufkommens in Deutschland Das inländische asaufkommen (konventionelles Erdgas, Biogaseinspeisung) entwickelt sich unter den getroffenen Annahmen wie folgt: Erdgasaufkommen in Deutschland Einheit Veränderung 2024 zu 2011 Konventionelles Erdgas [TWh] % Biogaseinspeisung [TWh] % Summe [TWh] % Die Förderung konventionellen Erdgases wird unter der Annahme einer statischen Reichweite in der einzelnen Förderregionen zurückgehen, verbleibt aber entsprechend der WE-Prognose kurz- bis mittelfristig einem relativ konstanten Niveau. Dagegen nimmt die Biogaseinspeisung stetig zu, erreicht allerdings nicht das Niveau der heutigen konventionellen Erdgasförderung. Die Themen nicht-konventionelle Förderung und Power-to-as werden im Konsultationsdokument für den Szenariorahmen nicht quantifiziert. Quelle: Konsultationsdokument Szenariorahmen NEP as

13 Agenda 01 Methodische Vorgehensweise und Ausgangslage 02 asbedarf in den Endverbrauchssektoren 03 aseinsatz im Kraftwerkssektor 04 asaufkommen in Deutschland 05 asbilanz für Deutschland und Regionalisierung der Ergebnisse 25 asbilanz Deutschland 2011 bis 2024 Zusammenführung der Ergebnisse für die Szenarien asbedarf EEV nach Sektoren (inkl. sonst. indust. asbedarf) Szenario I + II + III asbedarf (Heiz)Kraftwerke Szenario I + II + III asbilanzen für Deutschland asbedarf Fernheizwerke Szenario I + II + III asbedarf - asaufkommen = Erdgas-Bedarf Erdgas-Eigenförderung Einheitliches Szenario Biogaseinspeisung Einheitliches Szenario 26

14 Erdgas-Bedarf Deutschland 2011 bis Veränderung asbedarf % asaufkommen % Erdgas-Bedarf % asbedarf % asaufkommen % Erdgas-Bedarf % asbedarf % asaufkommen % Erdgas-Bedarf % Angaben in TWh Szenario I I Quelle: Konsultationsdokument Szenariorahmen NEP as Regionalisierung der Ergebnisse 2011 bis 2024 Datenquellen und Vorgehensweise Herausforderung: 402 unterschiedliche Kreise Regionalstatistiken zum Ausgangsjahr - Statistik des Verarbeitenden ewerbes - Kraftfahrtbundesamt - Umweltbundesamt und BAFA (Kraftwerke) - Erdgasförderung - Biogaseinspeisung - Landnutzung Verteilungsschlüssel aus Studien der Prognos A - Studien zu den Auswirkungen der regionalen Demografie- und Wirtschaftsentwicklung auf den Energiebedarf (Kreisebene) => Private Haushalte (EEV) => ewerbe/ Handel/ Dienstleistungen (EEV) => Industrie (Summe EEV, NEV, IKW) - Regionale Bevölkerungsprognose Sonstige Verteilungsschlüssel - Landnutzung (Landwirtschaftsflächen)

15 Private Haushalte und HD 2011 bis 2024 Beispiel regionaler asbedarf Private Haushalte ewerbe/ Handel/ Dienstleistungen Indexentwicklung Indexentwicklung Veränderung des regionalen asbedarfs 2011 bis 2024 Indexentwicklung auf Kreisebene (2011 = 1,00) Veränderung des regionalen asbedarfs 2011 bis 2024 Indexentwicklung auf Kreisebene (2011 = 1,00) Index: asbedarf 2024 ist Index: asbedarf 2024 ist (Mittelwert 2024 = 0,76) kleiner als 0,7 von 0,7 bis unter 0,75 von 0,75 bis unter 0,8 von 0,8 bis unter 0,85 mindestens 0,85 (Mittelwert 2024 = 0,73) kleiner als 0,65 von 0,65 bis unter 0,7 von 0,7 bis unter 0,75 von 0,75 bis unter 0,8 mindestens 0, Verkehr und Industrie/ Kraftwerke 2011 bis 2024 Beispiel regionaler asbedarf Verkehr Industrie und Kraftwerke Indexentwicklung Indexentwicklung Veränderung des regionalen asbedarfs 2011 bis 2024 Indexentwicklung auf Kreisebene (2011 = 1,00) Veränderung des regionalen asbedarfs 2011 bis 2024 Indexentwicklung auf Kreisebene (2011 = 1,00) Index: asbedarf 2024 ist Index: asbedarf 2024 ist (Mittelwert 2024 = 6,98) kleiner als 6,6 von 6,6 bis unter 6,9 von 6,9 bis unter 7,2 von 7,2 bis unter 7,5 mindestens 7,5 (Mittelwert 2024 = 0,96) kleiner als 0,6 von 0,6 bis unter 0,8 von 0,8 bis unter 1 von 1 bis unter 1,2 mindestens 1,2

16 esamter asbedarf 2011 bis 2024 Beispiel regionaler asbedarf asbedarf asbedarf Absolute Mengen Indexentwicklung Regionaler asbedarf 2024 Absolute Mengen auf Kreisebene in Wh asbedarf 2024 geringer als 500 Wh von 500 bis unter 1000 Wh von 1000 bis unter 2000 Wh von 2000 bis unter 4000 Wh höher als 4000 Wh (Insgesamt Wh) Veränderung des regionalen asbedarfs 2011 bis 2024 Indexentwicklung auf Kreisebene (2011 = 1,00) Index: asbedarf 2024 ist (Mittelwert 2024 = 0,84) kleiner als 0,7 von 0,7 bis unter 0,8 von 0,8 bis unter 0,9 von 0,9 bis unter 1 mindestens 1 31 Entwicklung des regionalen asaufkommens 2011 bis 2024 Erdgas/ Biogas Erdgas/ Biogas Aufkommen Absolute Mengen Aufkommen Veränderung Regionales asaufkommen 2024 Absolute Mengen auf Kreisebene in Wh Veränderung des regionalen asaufkommens 2011 bis 2024 Absolute Mengen auf Kreisebene in Wh asaufkommen 2024 asaufkommen 2024 (Insgesamt Wh) geringer als 25 Wh von 25 bis unter 100 Wh von 100 bis unter 250 Wh von 250 bis unter 1000 Wh höher als 1000 Wh (Rückgang 2011 bis 2024 insgesamt W h) sinkt um mehr als Wh sinkt um bis zu Wh steigt um weniger als 25 Wh steigt um 25 bis unter 100 Wh steigt um mindestens 100 Wh 32

17 Kontaktdaten Matthias Deutsch Projektleiter Energiewirtschaft oethestr. 85 D Berlin Stefan Mellahn Projektleiter Energiewirtschaft oethestr. 85 D Berlin Tel: Tel: