Kommunen als Träger der Energiewende in Deutschland

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1 Kommunen als Träger der Energiewende in Deutschland 15. Brandenburger Energietag September 2013 BTU Cottbus Ewald Woste Vorsitzender des Vorstandes der Thüga Aktiengesellschaft

2 8 Millionen Menschen, 450 Städte und Gemeinden, 100 Unternehmen, 1 Idee: Zusammenarbeit schafft Energie für Lebensräume Ziel Partnerschaftsmodell Allianz auf Ebene der Städte 450 Städte und Gemeinden Vertreten in 12 Bundesländern Verantwortlich für den Lebensraum von 8 Millionen Menschen Städte und Gemeinden sind die Mehrheitsgesellschafter von 100 kommunalen Energie- und Wasserversorgungsunternehmen unternehmerisches Netzwerk: Thüga-Gruppe Kennzahlen Thüga-Gruppe 2

3 Die Thüga-Gruppe bildet das größte kommunale Netzwerk in Deutschland Kennzahlen Thüga-Gruppe Standorte Thüga-Gruppe Umsatz: 22,3 Mrd. Investitionen: 1,0 Mrd. Gasabsatz: 115,6 Mrd. kwh Stromabsatz: 43,0 Mrd. kwh Wärmeabsatz: 9,0 Mrd. kwh Wasserabsatz: 287,4 Mio. m³ Gaskunden: 2,1 Mio. Stromkunden: 3,6 Mio. Wärmekunden: 0,1 Mio. Wasserkunden: 0,9 Mio Mitarbeiter: Überleitung CO2 3

4 Quelle: OECD Studie Umweltausblick bis 2030 Die Frage, wie die CO 2 -Emission verringert werden kann, dominiert die energiepolitische Diskussion in Deutschland Entwicklung von CO 2 -Emissionen in unterschiedlichen Szenarien GtCO 2 eq Weiter wie bisher 900 ppm-szenario max + 6 C 450 ppm-szenario max + 2 C O=C=O O=C=O O=C=O O=C=O O=C=O O=C=O O=C=O O=C=O O=C=O 450 ppm-szenario OECD Länder müssen zwischen 2010 und 2050 ihre CO 2 -Emissionen um 58 % senken O=C=O O=C=O O=C=O BRIC - Brasilien, Russland, Indien, China ROW Übrige Welt Überleitung CO2 4

5 Das Ziel der Energiewende ist formuliert, eine konsistente Vorstellung des Marktdesigns und der technischen Infrastruktur fehlt jedoch Auszug aus den energiepolitischen Zielen der Bundesregulierung: Heute Treibhausgasemissionen (ggü. `90) Anteil EE an Brutto- Endenergieverbrauch Anteil EE an Stromverbrauch Absenkung Stromverbrauch (ggü. `08) - 27 % - 40 % - 55 % - 70 % - 80 % 10 % 18 % 30 % 45 % 60 % 17 % 35 % 50 % 65 % 80 % - 1,6% - 10 % - 15 % - 25 % Quelle: BMWi, BDEW, eigene Darstellung Überleitung Erzeugung 5

6 Und wo stehen wir aktuell? Ein Blick in den Juni GW-Wind-Einspeisung, (~ 32 GW-Wind inst. 23T WEA) 23 GW-PV-Einspeisung, (~ 32 GW-PV inst., 1,3 Mio. Anlagen) Überleitung Ausbau Erzeugung 6

7 Im Mittelpunkt der derzeitigen Diskussionen steht der Umbau der Erzeugung Die Erzeugung ist jedoch nur eine der vier Säulen ENERGIEWENDE Erzeugung Speicher Netze Effizienz ENERGIEMARKTMODELL 2.0 Umbau Erzeugung 7

8 Uns steht ein radikaler Umbau der Erzeugung bevor, der sich auch auf die bestehenden fossilen Kraftwerke auswirken wird Perspektive: Erneuerbare Energien: massiver Zubau Kernkraft: Ausstieg bis 2021 Fossil*: temporärer Zubau bis 2022? massiver Rückbau bis 2050 KWK, GuD und Gasturbinen technisch erste Wahl Quelle: skizzenhafte eigene Darstellung, Daten u.a BDEW * fossile Brennstoffe, Abwärme u.a. Kennzahlen THEE 8

9 Thüga Erneuerbare Energien GmbH & Co. KG hat gegenüber 2012 ihr Portfolio verdoppelt und hat aktuell 46 Gesellschafter Entwicklung des Anlagenportfolios in Megawatt (MW) MW* + 46,6 MW * Zwischenstand zum 1. Juni * 46,6 MW Zubau in 2012 Bereits 101 MW Zubau in Anlagen mit 204 MW Leistung in sieben Bundesländern bilden ein Portfolio mit einer angemessenen Rendite- Risiko-Struktur Investitionsrallye bei Neuanlagen im Markt, ausgelöst durch die Politik, Folge sind sinkende Renditen Projektentwicklung wird immer wichtiger Erzeugungsportfolio 9

10 Thüga-Gruppe setzt auf ausgewogenen Mix aus erneuerbaren Energien, KWK, GuD und Regelenergiekraftwerke Bis 2020 Investitionen der Thüga Erneuerbarer Energien GmbH & Co. KG in Höhe von 1 Milliarde Euro Ausbau von Bioenergien bis Ende 2011 in Höhe von 500 Mio. Euro, intensiver Ausbau ist aufgrund enger Wirtschaftlichkeit jedoch gefährdet Erhalt und Ausbau dezentraler Erzeugungsmöglichkeiten vor allem auf Basis KWK, aber zunehmend geringere Auslastung der Kraftwerke im Strommarkt Je dezentraler die Stromerzeugung ist, umso höher ist die Chance der Abwärmenutzung Überleitung Speicher 10

11 Entwicklung und Ausbau der Speichertechnologien sind erforderliche Investments in die Energiewende ENERGIEWENDE Erzeugung Speicher Netze Effizienz ENERGIEMARKTMODELL 2.0 Speicherbedarf 11

12 Ein Blick in das Jahr 2050 zeigt die Problematik der Überschuss- und Defizitphasen Welche Rolle werden Speicher einnehmen? Quelle:dena Vergleich Speichervolumina 12

13 Um Wind- und Solarenergie grundlastfähig zu machen brauchen wir jeweils geeignete Speichersysteme Speichertechnologien im Vergleich Ausspeicherzeit h 100 h 1 h 0,01 h 1 kwh Druckluftspeicher Batterien Quelle: DVGW nach FVEE Schwungrad 1 MWh Pumpspeicher 1 GWh Strom zu Gas Wasserstoff 1 TWh Methan 100 TWh Speicherkapazität Viele der Möglichkeiten befinden sich heute noch in unterschiedlichen Entwicklungsstadien. Das Gasnetz hat die größten Speicherkapazitäten in Deutschland Thüga-Gruppe verfolgt eine ganze Reihe von Ansätzen zur Speicherung elektrischer Energie. Einer der vielversprechendsten davon ist Strom zu Gas. Umsetzung power-to-gas 13

14 Elf Unternehmen der Thüga-Gruppe errichten die bundesweit erste Demonstrationsanlage zur Einspeisung von Wasserstoff Überleitung Netz 14

15 Investitionen in das Verteilnetz ermöglichen die Energiewende was fehlt, sind Anreize für solche Investitionen. ENERGIEWENDE Erzeugung Speicher Netze Effizienz ENERGIEMARKTMODELL 2.0 Bidirektionaler Lastfluss 15

16 Durch den massiven Ausbau der EE wird das Verteilnetz zu einem Übertragungsnetz und muss dafür ertüchtigt werden Umbau Netze T-Gruppe 16

17 Der Umbau des Verteilnetzes ist ein Schlüssel zur Gestaltung der Energiewende - Anreize für Investitionen fehlen jedoch 82 % der EEG-Erzeuger sind im Verteilnetz angeschlossen Die Energiewende findet größtenteils im Verteilnetz statt Der Netzausbaubedarf für die Einbindung erneuerbarer Energien beträgt bis 2020 in der Thüga-Gruppe etwa: km 1,9 Mrd. Euro Den Ausbaubedarf des Verteilnetzes hat die dena-verteilnetzstudie konkretisiert und mit einem Investitionsbedarf in Höhe von bis zu 42,5 Mrd. Euro bis Der genaue Investitionsbedarf ist abhängig davon, wie hoch der Anteil der regenerativen Stromerzeugung im Jahr 2030 ist Die dena-verteilnetzstudie wurde von fünf Unternehmen der Thüga-Gruppe und der Thüga Aktiengesellschaft unterstützt Überleitung Effizienz 17

18 Jede nicht benötigte Kilowattstunde ist ein Beitrag zur Energie-wende. Energieeffizienzpotenziale sind dezentral zu heben ENERGIEWENDE Erzeugung Speicher Netze Effizienz ENERGIEMARKTMODELL 2.0 Übersicht Effizienzpotentiale 18

19 Neben dem Erzeugungsbereich rücken die schlafenden Riesen Wärme- und Mobilitätsmarkt stärker in den Fokus der Politik Energie -203 Mio. t CO 2 /a* Elektrizität Wärme Kraftstoffe -81 Mio. t CO 2-93 Mio. t CO 2 * -29 Mio. t CO 2 Aus EE Aus Effizienzsteigerung Aus EE Aus Effizienzsteigerung Aus EE Aus Effizienzsteigerung -79 Mio. t CO 2-2 Mio. t CO 2-18 Mio. t CO 2-75 Mio. t CO 2-8 Mio. t CO 2-21 Mio. t CO 2 *Angestrebte Emissionsminderung bis 2020 ggü gemäß BMU-Leitszenario 2009 Der Wärmemarkt soll mit 46% fast die Hälfte zu den angestrebten Minderungszielen bis 2020 gegenüber 2008 beitragen Umsetzungsbeispiele THEG 19

20 Zusammenarbeit erleichtert die Effizienzpotenziale im Wärmemarkt zu erschließen Virtuelles Kraftwerk 20

21 Über Virtuelle Kraftwerke mit dezentraler Erzeugung zur Energiewende beitragen Virtuelle Kraftwerke Gemeinsam wird es wirtschaftlich Kosten teilen Teure IT-Infrastruktur, Datenleitungen und Rechenzentren eines virtuellen Kraftwerks einmal aufbauen und gemeinsam nutzen. Größe erreichen Die ertragsmaximale Vermarktung erfordert vielfach eine Mindestgröße. Beispiel: 5 MW Sekundärregelenergie Wachsende Herausforderung: Zunehmende, volatile Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen muss mit dem Strombedarf in Einklang gebraucht werden. Durch die intelligente Steuerung über ein Virtuelles Kraftwerk wird ein Mehr- oder Minderbedarf an Strom effizient und schnell durch dezentrale Erzeuger oder Verbraucher erbracht. Besicherungskosten sparen Kleine Beiträge einzelner Anlagen bei Ausfall in der Gemeinschaft kompensieren. Die für Regelenergie erforderliche Hochverfügbarkeit wird kostengünstig erreicht. Überleitung Marktmodell 21

22 Die Umsetzung der Energiewende bedarf vier starker Säulen die auf einem langfristig verlässlichen Energiemarktmodell basieren ENERGIEWENDE Erzeugung Speicher Netze Effizienz ENERGIEMARKTMODELL 2.0 Entwicklung Merit-Order 22

23 Preis [ /MWh] Preisbildung auf dem Strommarkt erfolgt nach Grenzkosten der Erzeugung; PV und Wind weisen die niedrigsten Grenzkosten auf Schematische Merit-Order-Kurve - Deutschland Erläuterungen Nachfrage (Minimal- bis Höchstlast) Eine zentrale Aufgabe des Strommarktes ist die Koordination des Kraftwerkseinsatzes. Beispiellast Öl (GT) Gas (GT) Der Kraftwerkseinsatz erfolgt dabei grundsätzlich nach den Grenzkosten der Kraftwerke. Der EOM ist damit für die Koordination des Kraftwerkseinsatzes ein effizienter und bewährter Mechanismus. Regenerative und KWK Kernenergie Braunkohle Steinkohle GuD Wasser (Pump) Marktpreis in einer best. Stunde Grafik-Quelle: ENERVIS MW 23

24 Bis 2021 wird die Merit Order* durch den starken Ausbau der erneuerbaren Energien und die CO 2 -Kosten verändert Merit Order heute Merit Order 2021 Variable Kosten / MWh Variable Kosten / MWh Nachfrage Nachfrage BK SK GuD GT BK GuD SK GT EE KK EE Angebot Angebot * skizzenhafte Darstellung der Merit Order Entwicklung, Entwicklung CO 2 -Zertifikate berücksichtigt, Energieeffizienzziele werden erreicht, EE=Erneuerbare Energie; KK=Kernkraft; BK=Braunkohle; SK=Steinkohle; GuD=Gas- und Dampf- Kombikraftwerk; GT=Gasturbine Beispiel Peaker 24

25 Die Auslastungssituation konventioneller Kraftwerke hat sich in den letzten zwei Jahren drastisch verschlechtert Beispiel: Gersteinwerk, Erdgaskombikraftwerk mit 41% Netto-Wirkungsgrad Das aktuelle Marktdesign (EOM) setzt nicht genügend Anreize für den Erhalt von bestehenden Anlagen bzw. für den Bau von neuen Erzeugungsanlagen. Quelle: BDEW/RWE Beispiel EE-Effizienzpotential 25

26 Ein Zubau an (un-)gesicherter Kraftwerksleistung ist ohne belastbare Kalkulationsgrundlage wirtschaftlich nicht darstellbar Vereinfachte Darstellung des heutigen Dilemmas in der Erzeugung Zunehmende Unsicherheit führt zu rückläufigen Erzeugungsinvestitionen Langfristig sollen 80 Prozent des Stromverbrauchs aus EE stammen Rentabilität der konventionellen Erzeugungs-anlagen sinkt EE-Anlagen ohne Subvention wären nicht rentabel EE-Anlagen üben mit ihren niedrigen variablen Grenz-kosten einen preisdämpfenden Effekt aus Die Einsatzzeiten konventioneller Kraftwerke nimmt ab Steigende EEG- Differenzkosten Überleitung Ziel 26

27 Skizzenhafte Darstellung des Integrated-Market-Model Angebot Markt Nachfrage Gesicherte Erzeugung: konv. Kraftwerke EE-Anlagen (z.b. Biomasse) Speicher Ungesicherte Erzeugung: EE- Anlagen (vor allem. Photovoltaik und Wind) Angebot Strom ( /MWh) Bereitstellung gesicherter Leistung ( /kw) Bereitstellung ungesicherter Leistung ( /kw) Strommarkt Joint-Energy- Market (JEM) Capacity-Market gesicherte Leistungen (Börse/OTC/Termin) ungesicherte Leistungen (Auktionen)? Nachfrage nach Strom ( /MWh) Nachfrage nach gesicherter Leistung ( /kw) Nachfrage nach EE- Leistung ungesichert ( /kw) Großkunden Beschaffung & Vertriebe Gewerbe Kleinkunden Haushalte Staat/Regulierer politische Zielvorgaben EE-Ausbau Protagonisten/Handlungsfelder 27

28 Das Integrated-Market-Model der Thüga-Gruppe würde sich als starkes Fundament der Energiewende eignen ENERGIEWENDE Erzeugung Speicher Netze Effizienz ENERGIEMARKTMODELL 2.0 Rolle Stadt/Stadtwerk 28

29 Die Energiewende ist vielleicht das größte Gemeinschaftsprojekt seit der deutschen Wiedervereinigung Folgen Geschäftsmodell Stadtwerk: Zusätzliche Marktchancen Ausbau der Kundenbeziehung Erheblicher Investitionsbedarf Risikoposition steigt Marktkomplexität nimmt zu Skalenrelevanz erhöht sich Drei Ebenen und die EU Bund Land Herausforderung steigt nicht nur an die Unternehmen, sondern auch an die Gremienvertreter Kommune Thüga-Modell 29

30 Mehr über die Energiewende und welchen Beitrag die Unternehmen der Thüga- Gruppe leisten, erfahren sie unter 30