Energiewende und Strompreisentwicklung - Herausforderungen an die Gestaltung des Stromsystems. Vortrag in der Alten Schmelz

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1 Energiewende und Strompreisentwicklung - Herausforderungen an die Gestaltung des Stromsystems Vortrag in der Alten Schmelz St. Ingbert, den 22. August 2013 Prof. Dr. Uwe Leprich Institut für ZukunftsEnergieSysteme (IZES)

2 2 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz] Die IZES ggmbh

3 Was bedeutet Energiewende? 3 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

4 Die Ziele der Energiewende Quelle: Monitoring-Bericht [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

5 Die Erneuerbaren-Ziele nach Sektoren Quelle: BMU [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

6 Zum Charakter der Energiewende es handelt sich um ein gesellschaftliches Projekt, nicht nur um ein technisches oder ökonomisches es ist ein Generationenprojekt es ist ein konsens- und friedensstiftendes Projekt es ist ein ehrgeiziges Innovationsprojekt es ist ein stark mittelständisch geprägtes Projekt es eröffnet vielfältige Partizipationsmöglichkeiten es erscheint geeignet, die starke Exportstellung Deutschlands in der Welt auch in Zukunft zu erhalten es erscheint geeignet, regionale und kommunale Wertschöpfung zu stärken und qualifizierte Arbeitsplätze zu sichern 6 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

7 7 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz] Zur Strompreisentwicklung

8 Strompreisentwicklung der Haushalte Quelle: BDEW [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

9 Strompreisentwicklung der Haushalte Quelle: BDEW [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

10 Strompreisentwicklung der Industrie Quelle: FÖS [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

11 Strompreisentwicklung der Industrie Quelle: EWI [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

12 Können wir uns die Energiewende (weiterhin) leisten? (1) 12 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

13 Quelle: Warenkorb der Haushalte 13 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

14 Quelle: Energiekosten der Haushalte 14 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

15 Preisentwicklungen im Vergleich Quelle: BMWi [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

16 Deutsche Wirtschaft ist nicht energieintensiv! Quelle: BMWi [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

17 Können wir uns die Energiewende (weiterhin) leisten? (2) 17 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

18 18 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

19 Quelle: Bode, arrhenius Institut 2010 Vollkosten im Vergleich 19 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

20 Systemkosten Regelenergie, Reserve etc. Netze Umweltkosten Systemsicherheit Erzeugung nicht-internalisierte externe Kosten 20 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

21 Die Energiewende ist volkswirtschaftlich kostengünstiger! Leitstudie 2011: Kosten DLR/IWES/IFNE [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

22 Nutzen einer Veränderung des Stromsystems hin zur Regenerativwirtschaft Produktnutzen Umweltnutzen Makroökonomischer Nutzen Gesamtgesellschaftlicher Nutzen z.b. Power-to-heat bei regenerativem Überschussstrom z.b. keine radioaktive Hinterlassenschaft z.b. Stärkung der nationalen Wertschöpfung z.b. Erschließung von Kreativitätspotenzialen 22 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

23 Quantifizierte Kosten-/Nutzenkategorien Quelle: IMPRES [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

24 Zur Ausgestaltung des deutschen Stromsystems in kurz- und mittelfristiger Perspektive 24 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

25 Das strompolitische Zieldreieck für % (39%) Erneuerbare Sonstiger Rahmen 3 weitere AKWs vom Netz kein signifikanter Speicherzubau Netzrestriktionen beseitigt? 10% (0%) Reduktion 25% (28%) KWK 25 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

26 Das künftige Stromsystem GW PV Hypothese Die FEE (Wind, PV, Wasser) werden mittelfristig bis zur Hälfte der gesamten Stromerzeugung abdecken dadurch bestimmen sie die Rationalität des Systems GW Onshore Fluktuierende Erneuerbare Energien 5-7 GW Offshore 26 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

27 Das künftige Stromsystem Fluktuierende Erneuerbare Energien 27 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

28 Infrastrukturen als Systemvoraussetzung und -ergänzung 28 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

31 Der Strommarkt soll es richten 31 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

32 Der Strommarkt Zusammenspiel von Stromangebot und -nachfrage P 1 P G P Überschussangebot A Beim Gleichgewichtspreis P G sind Angebotsund Nachfragemenge gleich groß. P 2 Überschussnachfrage X G N X 32 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

33 Der Strommarkt ist in seiner vulgär-ökonomischen Form ein idealisiertes Konstrukt ohne Bezug zur Realität wird in dieser Formulierung häufig als ideologischer Kampfbegriff gebraucht trivialisiert den äußerst komplexen Stromsektor reduziert die Diskussion auf den bestehenden Großhandelsmarkt und unterstellt ihm umfassende Lösungskompetenz 33 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

34 Die Teilmärkte des Stromsektors Quelle: IZES [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

35 Stromsystem statt Strommarkt Fluktuierende Erneuerbare Energien Quelle: IZES [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

36 Zur Finanzierung des künftigen Systems: grundsätzliche Überlegungen für ein Systemdesign 36 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

37 Die Finanzierungssegmente des Stromsektors / Systemdesign Fluktuierende Erneuerbare Energien Quelle: IZES [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

38 Finanzierung von FEE-Anlagen durch die Großhandelsmärkte? Die Börsenpreise sind kontinuierlich gesunken, nicht zuletzt wegen des Merit Order-Effekts und des Preisverfalls bei den CO2-Zertifikatspreisen Future Phelix Base (Cal 14) 38 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

39 Finanzierung von FEE-Anlagen durch die Großhandelsmärkte? Die Marktwerte der FEE-Einspeisung werden mit zunehmendem Ausbau kontinuierlich absinken Quelle: Kopp u.a [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

40 FEE-Anlagen werden sich in einem absehbaren Zeitrahmen nicht über die existierenden Großhandelsmärkte refinanzieren können! 40 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

41 Systemdesign 1: EEG 2.0 Der Hauptfokus sollte auf einer Weiterentwicklung des Vergütungssystems liegen Regional differenzierte Vergütungen? schnellere Anpassungsmechanismen? Leistungsvergütungen? Diversifizierung der Refinanzierungsmechanismen Biomasse: KWK-G und Abfallrecht? Wind-Offshore: Ausschreibungen? Geothermie: Investitionszuschüsse? 41 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

43 Zur Refinanzierung der netztechnischen Anlagen Netztechnische Anlagen, die für die Bereitstellung von Systemdienstleistungen vorgesehen sind, werden über die Netzentgelte finanziert i.d.r. über die Entgelte für die Übertragungsnetze Für die Bereitstellung von Regelenergie wurden Regelenergiemärkte geschaffen Für die Bereitstellung von Blindleistung sowie die Absicherung der Schwarzstartfähigkeit zahlen die Netzbetreiber direkt an die jeweiligen Anlagenbetreiber keine Märkte 43 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

44 Systemdesign 2: EE und Systemdienstleitungen - operate-and-serve Netztechnische Funktionen müssen auf Dauer von EE- Anlagen übernommen werden. FEE-Anlagen sollten wegen ihres Nutzungsvorrangs und ihres hohen Anteils an Investitionskosten im Vergleich zu Betriebskosten systemdienlich ausgelegt werden. Solche operate-and-serve -Lösungen werden gegenwärtig bereits als untergesetzliche Lösungen umgesetzt: Systemdienstleistungsbonus Wind Blindleistungsbereitstellung durch PV-Wechselrichter, 50,2-Hertz- Regelung 44 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

46 Systemdesign 3: stärkere Anpassung der Dispatchmärkte an die FEE Optimierung der Rahmenbedingungen des day-ahead- Marktes auf die Vermarktung von FEE, insbesondere Fristen zwischen Auktionierung und Lieferzeitpunkten im day-ahead-markt sollten verkürzt werden. Auch im day-ahead-handel sollten viertelstündliche Gebote möglich gemacht bzw. generalisiert werden. Ermöglichung der Teilnahme von FEE-Anlagen an den Regelenergiemärkten 46 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

48 Systemdesign 4: Ausgestaltung von Kapazitätsmechanismen Kapazitätsmechanismen zur Vergütung der Vorhaltung von Flexibilitätsoptionen sind perspektivisch notwendig. Die Konzipierung eines solchen Mechanismus sollte sehr sorgfältig erfolgen, zumal noch ausreichend Zeit besteht, ein fundiertes Konzept zu entwickeln. Bestandskraftwerke (v. a. solche aus der Vor-Liberalisierung des Stromsektors) sollten nicht in den Genuss zusätzlicher Zahlungen aus Kapazitätsmechanismen kommen. Daher sollten nur selektive Kapazitätsmechanismen in die engere Auswahl kommen, die nachhaltig zur Flexibilisierung des Kraftwerksparks beitragen; dazu zählt vor allem auch die stromorientierte KWK(K). Im Übrigen: Im Fall von dringenden netztechnischen Notwendigkeiten können Anlagen theoretisch über Netzentgelte refinanziert werden. 48 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

49 Systemdesign 4: Herausforderungen im Detail Wann ist der richtige Zeitpunkt zur Einführung von Kapazitätsmechanismen? Wer gibt auf der Grundlage welcher Verfahren die benötigten Kapazitäten vor? Wie lassen sich Mitnahmeeffekte minimieren? Wie lässt sich Ausnutzung von Marktmacht minimieren? Wie lassen sich Kapazitätsmechanismen mit dem Europäischen Verbundsystem harmonisieren? 49 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

50 Zu beachten: Interdependenzen zwischen den Finanzierungssegmenten Fluktuierende Erneuerbare Energien Quelle: IZES [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

51 Systemtransformation statt Marktintegration Früher war die Meinung verbreitet, die erneuerbaren Energien ließen sich in ein an sich gut funktionierendes System integrieren Mittlerweile ist klar, dass die erneuerbaren Energien das System fundamental verändern und insofern der Auslöser für eine umfassende Systemtransformation sind Im Transformationsprozess prallen Gewinner und Verlierer aufeinander er ist daher kein Selbstläufer 51 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

52 Ausblick Die Energiewende ist das große gesellschaftliche Projekt der nächsten Dekaden Wind und PV werden das künftige Stromsystem prägen Markt-Rhetorik verstellt häufig den Blick auf die realen Gestaltungsherausforderungen Es geht letztlich um eine weitreichende Systemtransformation, bei der es gilt, die einzelnen Systemelemente zielführend und kompatibel zueinander auszugestalten 52 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]

53 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Institut für ZukunftsEnergieSysteme (IZES) Altenkesselerstr. 17, Gebäude A Saarbrücken Tel Fax Homepage 53 [Leprich, 22. August 2013 Alte Schmelz]