KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG (KWK)

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1 KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG (KWK) Standortbestimmung und Ausblick Daten Fakten Analysen

2 Kraft-Wärme-Kopplung Position von Oesterreichs Energie Oesterreichs Energie bekennt sich zur Bedeutung von KWK für effiziente Strom- und Wärmeproduktion, zur Verringerung der CO 2 -Emissionen und Luftschadstoffen sowie als flexibler Ausgleich für die Stromerzeugung aus fluktuierenden erneuerbaren Energien. Österreich benötigt eine ausreichende Kapazität an KWK-Anlagen zur Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit. KWK-Anlagen brauchen unter den derzeitigen Rahmenbedingungen (hohe Primärenergie-, tiefe Stromhandelspreise, hohe Belastungen durch Systemnutzungsentgelte) eine wirtschaftliche Absicherung durch eine beihilfenneutrale Betriebsförderung und eine Reduktion der Systemnutzungsentgelte. Forderung von Oesterreichs Energie Einführung einer KWK-Betriebsförderung, welche den Betrieb von hocheffizienten KWK-Anlagen unterstützt, und Entlastung bei den Systemnutzungsentgelten für Strom und Gas für hocheffiziente KWK-Anlagen Die Rahmenbedingungen für diese Betriebsförderung sind: Beihilfenneutralität Ausreichende Mitteldotierung Zeitliche Begrenzung Die Forderung begründet sich auf folgenden Fakten: Die Sicherung des KWK-Anlagen-Bestandes ist aufgrund fehlender Wirtschaftlichkeit derzeit höchst gefährdet. Die bestehenden KWK-Anlagen sind zur Aufrechterhaltung der Strom- und Wärmeversorgung notwendig. Die KWK in Österreich hat gegenüber anderen Ländern mit KWK-Förderungen erhebliche Wettbewerbsnachteile. Die spezifischen CO 2 -Reduktionskosten sind sehr gering. Durch die KWK wird vor allem in Ballungsräumen die Emission von Luftschadstoffen, wie z.b. Feinstaub, wesentlich reduziert. Eine energieeffiziente und umweltfreundliche KWK-Strom- und Wärme-/Kälteproduktion am Verbrauchsschwerpunkt wird damit sichergestellt. Die KWK ist ein wesentlicher Beitrag zur Energieeffizienz. Die KWK ist gleichzeitig ein wesentlicher Erfolgsfaktor für die Erreichung der Erneuerbaren- und der Klimaziele Österreichs und der EU. November 2014, Oesterreichs Energie 2/9

3 [GWh/Monat] Ausgangslage Durch den Einsatz von hocheffizienter Kraft-Wärme-Kopplung zur Fernwärmeversorgung in Ballungszentren gelang es, ausgehend von den Neunzigerjahren des vergangenen Jahrhunderts, die CO 2 -Emissionen Österreichs deutlich zu reduzieren. Auch in Bezug auf den weiteren Umbau der Energieversorgung und der verstärkten Nutzung erneuerbarer Energiequellen kommt der KWK eine entscheidende Bedeutung zu. Die KWK schafft dringend benötigte flexible Stromerzeugungskapazitäten. Die Erhaltung und Absicherung der installierten Kapazitäten ist deshalb eine sinnvolle und notwendige Maßnahme zur Ergänzung des Ausbaus erneuerbarer Energien. Die KWK ist die ideale Ergänzung der österreichischen Stromversorgung mit ihrer starken Wasserkraftkomponente, die jahreszeitlichen Schwankungen unterliegt. Die Lücke zwischen der regenerativen Stromerzeugung und dem Strombedarf wird gerade in Österreich immer größer je kälter es ist, gemessen durch die Anzahl an Heizgradtagen pro Monat (mit der steigenden Anzahl an Heizgradtagen nimmt der Raumwärmebedarf zu) mittlerer Strombedarf 4000 Thermische Stromerzeugung und Stromimporte Strombedarf 01/2004 bis 12/2013 (Elektrizitätsstatistik der E-Control; öffentliches Netz) 3000 mittlere regenerative Erzeugung Frühjahr, Herbst Winter regenerative Erzeugung 01/2004 bis 12/2013 (Elektrizitätsstatistik der E-Control; öffentliches Netz) Sommer Raumwärmebedarf [Heizgradtage/Monat] (Referenz: ZAMG-Messstelle Graz Universität) Abb. 1: Monatlicher Strombedarf und regenerative Erzeugung in Österreich in Korrelation zum Raumwärmebedarf (ausgedrückt durch die Heizgradtage pro Monat) November 2014, Oesterreichs Energie 3/9

4 Diese Lücke kann im Inland bedarfsgerecht nur durch flexibel einsetzbare thermische Kraftwerke geschlossen werden. Alleine im Winterhalbjahr Oktober 2013 bis März 2014 musste Österreich netto rund 9,0 TWh importieren. Aus diesen Gründen ist es naheliegend, diese Stromerzeugung in den thermischen Kraftwerken mit einer Wärmeerzeugung zu koppeln. Durch die gekoppelte Erzeugung wird in hohem Umfang Primärenergie eingespart, und es können auch erneuerbare Energieträger genutzt werden. Dadurch verbessern sich sowohl die CO 2 - und Schadstoff-Bilanzen als auch die Energieeffizienz. Darüber hinaus können die mit erneuerbaren Energieträgern betriebenen KWK-Anlagen weiter CO 2 einsparen. Schwere wirtschaftliche Nachteile für die KWK ergeben sich sowohl aktuell als auch mittelfristig jedoch aus der Kombination von niedrigen Strom- und CO 2 -Preisen an den Börsen und hohen Gaspreisen. Dadurch entstehen sogar bei einem energetisch optimalen Einsatz der KWK negative Betriebsergebnisse. KWK ist für unser Land unverzichtbar. In Österreich sind rund 80 Prozent der thermischen Kraftwerkskapazitäten mit einer KWK ausgerüstet. Sie produzieren pro Jahr rund 30 TWh Wärme und rund 20 TWh Strom, davon sind rund 18 TWh hocheffizienter KWK-Strom im Sinne der EU-EnEffRL (2,5 TWh aus erneuerbaren Energieträgern). Von diesem hocheffizienten KWK-Strom entfallen wiederum etwa 10 TWh auf EVU- und rund 8 TWh auf Industrieanlagen. Vorteile der KWK KWK gewährleistet die Systemsicherheit und die Versorgungssicherheit KWK-Anlagen gewährleisten die Strom- und Wärmeerzeugung an verbrauchsnahen Standorten. Sie sind aber auch aus Netzsicht für die Versorgungssicherheit in Ballungsräumen von großer Bedeutung (Spannungshaltung etc.). In Österreich sind bei den EVUs KWK-Anlagen mit einer elektrischen Kapazität von insgesamt rund 5 GW installiert, die sehr flexibel betrieben werden können und somit einen Beitrag zur Versorgungssicherheit leisten. In diesen Anlagen wurden 2012 ca. 10,6 TWh KWK-Strom erzeugt. Aktuelle Studien belegen, dass auch in einem zunehmend von fluktuierenden erneuerbaren Energien geprägten Stromsystem langfristig ein großes Potential für die KWK besteht, welches durch Maßnahmen zur Flexibilisierung der KWK noch gesteigert werden könnte (z. B. Wärmespeicher). Kurz- bis mittelfristig ist jedoch für den KWK- Bestand unbedingt eine wirtschaftliche Absicherung erforderlich, damit dieses Potential erhalten werden kann. November 2014, Oesterreichs Energie 4/9

5 Im innerstädtischen Bereich gibt es für die bestehenden Fernwärmekunden kaum Alternativen der Versorgung. KWK verringert CO 2 und Luftschadstoffe Den KWK-Betreibern ist es gelungen, bei gleichbleibendem Output an KWK-Strom und KWK-Wärme die CO 2 Emissionen aus den KWK-Anlagen der EVUs im Vergleich zum Jahr 1990 um rund 40 % zu senken sparten die KWK-Anlagen in Österreich 4 Millionen Tonnen CO 2 gegenüber der ungekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung aus Gas und Öl ein. Die Kosten für die Reduktion von CO 2 sind bei der KWK bzw. Fernwärme im Vergleich zur Förderung anderer Technologien günstig. Sie liegen bei ca. 20 /t (bei einem Fördertopf von rund 38 Mio. ). In den Ballungsräumen wird der Ausbau der Infrastruktur (Leitungen etc.) für Fernwärme und Fernkälte vorangetrieben, nicht nur um eine effiziente Wärme-/Kälteversorgung sicherzustellen, sondern auch um zusätzlich die Belastung durch CO 2 und Luftschadstoffe, vor allem Feinstaub, in Ballungsräumen zu reduzieren. Energielieferanten für eine derartige Infrastruktur sind hocheffiziente KWK-Anlagen unter Einbeziehung aller Energieträger und Anlagengrößen. KWK ist eine energieeffiziente Technologie Die Bedeutung der KWK ist in nationalen und europäischen Rechtsakten verankert und als Energieeffizienzmaßnahme anerkannt. KWK bedeutet gemeinsame Erzeugung von Strom und Wärme bei höchster Primärenergieausnutzung (80 90 %). Die Wärme kann in weiterer Folge über einen physikalischen Prozess in Kälte umgewandelt werden, was dann als Kraft-Wärme-/Kälte- Kopplung (KWKK) bezeichnet wird. Der Ausbau und die Absicherung der hocheffizienten KWK stellen eine klassische Energieeffizienzmaßnahme im Sinne der EU-EnEffRL dar, da damit gegenüber der getrennten Strom- und Wärmeerzeugung weit mehr als die geforderten 10 % an Brennstoff und CO2 eingespart werden können. November 2014, Oesterreichs Energie 5/9

6 Wirtschaftliche Situation der KWK und Wettbewerbsnachteile in Österreich Äußerst schwieriges wirtschaftliches Umfeld der KWK in Österreich Hohe Primärenergiepreise und niedrige Stromhandelspreise in Kombination mit den bestehenden Fernwärmekunden-Preisen lassen derzeit keinen wirtschaftlichen Betrieb der KWK-Anlagen zu. Der Grund für die niedrigen Stromhandelspreise sind einerseits die hoch subventionierten Erzeugungstechnologien wie z.b. erneuerbare Energien (Wind und Photovoltaik) in Deutschland und andererseits die niedrigen CO 2 -Preise, die derzeit Kohlekraftwerke gegenüber Gaskraftwerken bevorzugen und letztere teilweise aus dem Markt drängen. Durch diese niedrigen Stromhandelspreise verbunden mit niedrigen CO 2 - und Kohlepreisen nimmt der Anteil der Braunkohle bei der Stromproduktion in Deutschland immer mehr zu. Im Jahr 2013 stammten 45,5 % der November 2014, Oesterreichs Energie 6/9

7 deutschen Stromproduktion aus Kohlekraftwerken. Aufgrund der vergleichsweise höheren Brennstoffpreise für Gas nimmt dagegen der Einsatz der hocheffizienten KWK-Anlagen, die mit umweltfreundlichem Erdgas betrieben werden, immer stärker ab. Nachdem Österreich und Deutschland derselben Preiszone angehören, sind auch die österreichischen KWK-Anlagen von diesen Entwicklungen massiv betroffen. Die KWK-Anlagen können deshalb nicht optimal genutzt werden war die Rentabilität von gasbefeuerten KWK-Anlagen bereits negativ, 2012 und 2013 hat sich die Lage weiter verschlechtert. Der Ausblick bis 2016 zeigt aus heutiger Sicht ein ähnliches Bild wie Im Jahr 2013 erwirtschaftete eine schon abgeschriebene Gas-KWK-Anlage für einen kostendeckenden Betrieb (fixe und variable Kosten ohne Kapitaldienst) einen Fehlbetrag, der einem stromseitigen Zuschlag - von 17 bis 26 Euro/MWh el (je nach Anlagengröße) bei Wärmeerlösen von 20 Euro/MWh*) und - von 2 Euro/MWh el bei Wärmeerlösen in der Höhe des alternativen Gaskesseleinsatzes (47 Euro/MWh) entspricht. Vorzeitige Abschreibungen, reduzierter Betrieb bis hin zur temporären Stilllegung von KWK-Anlagen waren und sind daher weiterhin die Folge. Bedingt durch die schwierige wirtschaftliche Situation der KWK-Anlagen wurde statt einer Fernwärmeaufbringung aus hocheffizienter KWK in den letzten sechs Jahren die Fernwärmeerzeugung zunehmend auf reine Heizkessel verlagert (der KWK-Anteile an der Fernwärmeaufbringung sank von 75 auf 63 %). Die Konsequenz dieser Entwicklung ist eine niedrigere Auslastung der KWK und dadurch mehr Stromimporte auch aus fossiler Erzeugung. Für die kostendeckende Errichtung bzw. den Betrieb einer Neuanlage wäre 2013 bei einem Wärmeerlös in Höhe des alternativen Gaskesseleinsatzes von 47 Euro/MWh ein stromseitiger Zuschlag von 31 bis 48 Euro/MWh el erforderlich gewesen. Der erforderliche Fernwärmeerlös für den kostendeckenden Betrieb einer Neuanlage ohne stromseitigen Zuschlag wäre je nach Anlagengröße zwischen 78 und 114 Euro/MWh th und damit in einer wettbewerblich völlig unrealistischen Relation zum Wärmemarkt gelegen. *) Abgeleitet aus der Stromverlustkennzahl des KWK-Prozesses, ist kein Marktpreis. November 2014, Oesterreichs Energie 7/9

8 Wettbewerbsnachteile für KWK in Österreich In der EU gibt es in vielen Ländern aufgrund der wirtschaftlichen Situation eine Betriebsförderung für KWK-Anlagen. So ist zum Beispiel in Deutschland die KWK durch ein beihilfenneutrales Fördermodell besser gestellt. Hocheffiziente Neuanlagen (Stichtag ) sowie modernisierte oder nachgerüstete Anlagen erhalten Fördertarife für hocheffizienten KWK-Strom, differenziert nach Anlagengröße. Derzeit beträgt der Fördertarif für diese Anlagen größer 2 MW el in Deutschland 21 Euro/MWh el. In Deutschland wird diskutiert, im Rahmen einer Novellierung des KWK-Gesetzes sowohl die Tarife anzuheben als auch Bestandsanlagen (Gas-KWK) zu fördern. In Österreich wurden im Juli 2014 im Rahmen des Energieeffizienzgesetzes das KWK- Punkte-Gesetz (KPG) und die Novellierung des KWK-Gesetzes vom Nationalrat beschlossen. Mit dem KPG soll der Betrieb der bestehenden hocheffizienten KWK- Anlagen gesichert und mit der Novelle des KWK-Gesetzes der Neubau und die Modernisierung der hocheffizienten KWK unterstützt werden. KWK-Punkte-Gesetz (Bestandsanlagen) Eine Folgenabschätzung des KPG hat ergeben, dass von den Fördermitteln in Höhe von jährlich 37,5 Mio. Euro lediglich ca. 34 Mio. Euro. den begünstigten Anlagen zukommen, während der Restbetrag für die Abwicklung des KWK-Fördermodells benötigt wird. Geht man von der Netzeinspeisung einer hocheffizienten KWK- Strommenge von rund 8,5 TWh aus, dann ergeben sich mit der verfügbaren Fördersumme spezifische Fördersätze von rund 4 Euro/MWh el. Damit liegt die zu erwartende Förderung selbst bei den großen modernen Gas-KWK- Anlagen um den Faktor 4 unter deren notwendigen Bedarf. Bei kleineren Anlagen ist dieser Faktor noch deutlich größer. Es besteht daher dringender Handlungsbedarf bei der Anpassung der jährlichen Fördermittel, da sonst weitere Stilllegungen von KWK-Anlagen drohen. KWK-Gesetz (Neuanlagen) Für den Ausbau und die Modernisierung hocheffizienter KWK-Anlagen werden bis 2020 jährlich max. 12 Mio. Euro, davon 7 für die Industrie und 5 für die EVU zur Verfügung gestellt, wobei die spezifischen Förderhöhen nach den elektrischen Engpassleistungen der Anlagen gestaffelt sind. Die Analyse des geänderten KWK-Gesetzes ergab, dass das für die EVU zu Verfügung gestellte Fördervolumen bei weitem nicht ausreicht, um die Modernisierung und den Ausbau der öffentlichen KWK umzusetzen. November 2014, Oesterreichs Energie 8/9

9 Entgeltsysteme für Netznutzung und Systemdienstleistungen Sowohl beim Strom als auch beim Gas haben deutsche KWK-Betreiber eindeutige Vorteile gegenüber österreichischen Betreibern. So sind in Deutschland generell für einspeisende Stromerzeugungsanlagen keine Systemnutzungstarife (G-Komponente) zu bezahlen. Allein im Jahr 2014 betragen die Kosten durch das Systemdienstleistungsund Netzverlustentgelt schon 2,22 Euro/MWh el und eine weitere Erhöhung ist geplant. Zusätzlich bekommen deutsche Betreiber vermiedene Netznutzungsentgelte vergütet, wenn sie unter der Hochspannungsebene einspeisen. Beim Gas ergibt eine vergleichende Übersicht deutscher Netzbetreiber sowohl flexiblere Abrechnungsvarianten als auch insgesamt geringere Systemnutzungsentgelte als in Österreich. Um den Beitrag der KWK-Anlagen für die Netzstabilität entsprechend zu sichern, sollte die G-Komponente für KWK-Strom reduziert werden bzw. gänzlich entfallen. Beim Gas sind flexiblere und damit günstigere Systemnutzungsentgelte anzustreben. Weitere notwendige Möglichkeiten der Unterstützung bzw. Entlastung Andere Möglichkeiten der Unterstützung bzw. Entlastung für die KWK wären z.b. - Kapazitätsmechanismen; - dauerhaft hoher CO 2 -Preis zusammen mit Gleichbehandlung gegenüber dezentralen Heizungssystemen; - Änderungen bei den Steuern und Abgaben betreffend Strom, Fernwärme und Brennstoffe Diese sind aber in Österreich aktuell nicht geplant. Rückfragehinweis: Dr. Dieter Kreikenbaum Leiter Erzeugung Österreichs E-Wirtschaft Brahmsplatz 3, 1040 Wien Telefon: d.kreikenbaum@oesterreichsenergie.at November 2014, Oesterreichs Energie 9/9