AUSWIRKUNGEN DES ZUBAUS EE IN BK- REVIEREN AUF STROMPREIS UND EMISSIONEN

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1 AUSWIRKUNGEN DES ZUBAUS EE IN BK- REVIEREN AUF STROMPREIS UND EMISSIONEN Szenarioanalyse Fabian Huneke Berlin Im Auftrag von Greenpeace Energy

2 AGENDA A B C D Szenario Beschreibung Commodity Preisentwicklung Ergebnisse EnergyBrainpool -Szenario Ergebnisse Business as usual -Szenario (BAU) Energy Brainpool GmbH & Co. KG 2

4 ÜBERBLICK: SZENARIEN UND SENSITIVITÄTEN Grundidee: Substitution von Braunkohle-Kraftwerksleistung mit erneuerbarer Energien (ee) äquivalent zur Planung im Zuge des Projektes ReinRevierWende Wie sind die Auswirkungen auf Strompreise und Emissionen? Zwei Strompreisszenarien mit je einer Sensitivität beantworten diese Frage. Die Rahmendaten des Abschlussberichts der Kohlekommission wurden für die zwei Szenarien berücksichtigt. Die beiden Szenarien Energy Brainpool und BAU unterscheiden sich in den Commoditypreisen und in der Nachfragestruktur. Kernelemente, die diese Szenarien prägen: Rückbau der Kohlekapazitäten bis 2038 Zubau von Gaskraftwerken, insbesondere KWK zur Sicherstellung der Wärmeversorgung und Versorgungssicherheit Beschleunigter Zubau bis 2030 Die beiden Sensitivitäten untersuchen je Szenario die Erhöhung des Zubaus erneuerbarer Energien um zusätzlich 40 MW Windkraftanalgen und 46 MW PV-Anlagen je 100 MW stillgelegter Braunkohleleistung (äquivalent zur Planung im Zuge des Projektes ReinRevierWende ) Energy Brainpool GmbH & Co. KG 4

5 Insatallierte Brutoleistung in GW KOHLEKOMMISSION: KOHLEAUSSTIEGSSZENARIO Gas Braunkohle Steinkohle Wind PV Die Kohlkraftwerksleistung folgt den Abschaltdaten des Abschlussberichts Die installierte Leistung 2022, 2030 und 2038 ist vorgegeben und wird im Szenario durch einen kontinuierlichen Rückgang erreicht Die Gas-Kraftwerksleistung erhöht sich a) gemäß der zu ersetzenden Kohle-KWK-Leistung und b) gemäß der notwendigen Leistung für die Versorgungssicherheit Der Anteil erneuerbarer Energien erhöht sich bis 2030 Inklusive dem Zubau auf den BK- Revieren (in den Sensitivitäten) und ohne Abschaltung ee liegt deren Anteil bei rund 65 % im Jahr Energy Brainpool GmbH & Co. KG 5

6 SENSITIVITÄT: ZUBAU VON WIND & PV AUF DEN BRAUNKOHLEREVIEREN Reduktion BK-Leistung (netto) in GW Reduktion BK-Leistung (brutto) in GW -5,00-6,00-9,00-5,38-6,45-9,68 In den Sensitivitätsrechnungen werden die folgenden ee-leistungen ergänzt Zubau Wind in GW (zusätzlich) Zubau PV in GW (zusätzlich) Volllaststunden Wind in h/jahr Volllaststunden PV in h/jahr Durchschnittliche stündliche Einspeisung Wind in MW/h Durchschnittliche stündliche Einspeisung PV in MW/h Zusätzliche, kumulierte Jahresarbeit Wind in TWh Zusätzliche, kumulierte Jahresarbeit PV in TWh 2,1 2,6 3,9 2,5 3,0 4, ,4 14,0 25,4 2,4 5,2 9, Energy Brainpool GmbH & Co. KG 6

7 BESCHREIBUNG DER SZENARIEN Das Fundamentalmodell Power2Sim modelliert die zukünftigen Strommärkte in Europa auf Basis von Szenarien. Die Berechnung erfolgt auf stündlicher Basis bis zum Jahr 2050 und berücksichtigt alle Länder Europas. Grundlage für die Szenarien bilden anerkannte Studien und Datenbanken, wie beispielsweise EU Energy, Transport and Emission GHG Trends to 2050 sowie Eurostat und ENTSO-E. Aktuelle politische Entwicklungen und Rahmenbedingungen fließen ebenso in die Modellierung mit ein. Die Simulation des länderübergreifenden Stromaustausches berücksichtigt die Transformation des europäischen Energiemarktes und den Einfluss des Im- und Exports von Strom in jedem modellierten Land. Die Betrachtung des stündlichen Erzeugungsverhaltens fluktuierender, erneuerbarer Energien ermöglicht die realitätsnahe Modellierung der Erzeugung und des Einflusses auf die Strompreise. Zusätzlich wird das Temperaturprofil desselben Jahres für die konsistente Simulation des Wetters verwendet. Allen Szenarien liegt dafür das Jahr 2009 zugrunde Energy Brainpool GmbH & Co. KG 7

8 BESCHREIBUNG DER SZENARIEN Die Grundlage für die Entwicklung der Brennstoff- und CO 2 -Preise in den Szenarien EnergyBrainpool ist das Sustainable Development" des World Energy Outlook In diesem Szenario führt eine strenge Klimaschutzpolitik zu leicht fallenden Preisen für Kohle und steigenden Preisen für Erdgas. Veranlasst wird dies durch sehr hohe CO 2 -Preise, die aus den ambitionierten Klimaschutzzielen resultieren, die Erderwärmung durch den anthropogenen Treibhauseffekt zu bremsen und zu begrenzen. Im Business as usual -Szenario werden die entgegengesetzten Effekte untersucht. Aufgrund weniger ehrgeiziger Klimaziele liegen die CO 2 -Zertifikatspreise auf einem niedrigeren Niveau, so dass der Verbrauch an fossilen Brennstoffen größer ist. Dies führt zu steigenden Preisen für fossile Brennstoffe. Der Preispfad entspricht dem Szenario "New Policies" des "World Energy Outlook 2018" Energy Brainpool GmbH & Co. KG 8

9 SZENARIO ÜBERSICHT Szenario Erneuerbare Energien Preise für Erdgas, Steinkohle und Öl CO 2 Preis Kernkraftwerke Kohlekapazitäten E-Mobilität und PV- Heimspeicher Energy Brainpool Business as usual (BAU) Stark steigend Stagnierend, leicht steigend Steigend Fallend, stark fallend Energy Brainpool GmbH & Co. KG 9

10 ZUKÜNFTIGE ENTWICKLUNG BASIEREND AUF ÖFFENTLICH VERFÜGBAREN STUDIEN EU Energy, Transport and GHG Emissions Trends to Energy Brainpool Experts World Energy Outlook 2018 Entso-e Ten Year Network Development Plan 2018 EU 28 Europe Europe Europe National Grid Future Energy Scenarios 2017 Elia Plan de Développement Fédéral du réseau de transport 2015 RTE Long-term Adequacy Report 2017 UK BE FR Energy Brainpool GmbH & Co. KG 10

11 ZUGRUNDE LIEGENDE STUDIEN I World Energy Outlook 2018 Jährlich erscheinende Trendprognose bis 2040 für den Weltenergiemarkt, publiziert von der Internationalen Energieagentur (IEA) Verschiedene Szenarien ermöglichen die Analyse zukünftiger Trends bei unterschiedlichen Preisentwicklungen der verschiedenen Energieträger Verwendete Szenarien: Sustainable Development, New Policies Verwendete Prämissen in den Szenarien: Preisentwicklungen in Europa für die folgenden Energieträger: Erdgas Steinkohle Rohöl CO 2 -Zertifikate des EU ETS* EU Energy, Transport and GHG Emissions Trends to 2050 Reference Scenario 2016 Studie im Auftrag der Europäischen Kommission über die energiespezifische Entwicklung der Mitgliedsstaaten der Europäischen Union Jedes Land der EU 28 hat im Reference Scenario einen auf das Land und auf die EU abgestimmten Trendpfad bis 2050 unter Berücksichtigung der spezifischen Ausgangsbedingungen Verwendetes Szenario: Reference Scenario Verwendete Prämissen in den Szenarien: Trends für die wesentlichen länder-spezifischen Parameter der Stromwirtschaft: Installierte Kapazitäten für Kern-, Kohle-, Erdgas-, Öl- sowie Wind- und Solarkraftwerke Stromnachfrage, Netzverluste und Eigenverbräuche Stromerzeugung aus fossilen und erneuerbaren Energiequellen Preise für die Energieträger: Erdgas, Steinkohle, Rohöl, CO 2 -Zertifikate des EU ETS* *Europäisches Emissionshandelssystem Energy Brainpool GmbH & Co. KG 11

12 ZUGRUNDE LIEGENDE STUDIEN II Elia Plan de Développement Fédéral du réseau de transport 2015 Studie über die Entwicklung von Kraftwerken und Nachfrage in Belgien vom Netzbetreiber Elia Szenarien zeigen unterschiedliche Entwicklungspfade bis 2030 Verwendete Prämissen in den Szenarien: Trends für die wesentlichen Parameter der belgischen Stromwirtschaft: Installierte Kapazitäten Erdgaskraftwerke Stromerzeugung erneuerbaren Energiequellen Verwendetes Szenario: Green Transition Entso-e Ten Year Network Development Plan 2018 Studie über die Notwendigkeit von Netzerweiterungsprojekte in Europa mit der Einteilung von Projects of Common Interest (PCIs) Rahmen für einheitliche Netzplanung nach Zielen der europäischen Politik Verwendetes Szenario: Sustainable Transition Verwendete Prämissen in den Szenarien: Entwicklung des europäischen Stromnetzes: Projekte für Übertragungsnetze zwischen den europäischen Länder, deren Kapazität und erwartete Inbetriebnahme Ziel der Übertragungsnetzkapazität der Länder bis zum Jahr 2040 Ausbau von Wind- und Solarkraftanlagen für ausgewählte Länder Entwicklung für Norwegen und Schweiz Energy Brainpool GmbH & Co. KG 12

13 ZUGRUNDE LIEGENDE STUDIEN III RTE Adequacy Report 2018 Jährlich erscheinende Bilanz über die Entwicklung von Angebot und Nachfrage, veröffentlicht durch den Netzbetreiber RTE* Langfristige Szenarien zeigen verschiedene Entwicklungspfade bis 2035 für Frankreich Verwendete Prämissen in den Szenarien: Trends für die wesentlichen Parameter der französischen Stromwirtschaft: Installierte Kapazitäten für Kernkraftwerke bis 2035 Verwendetes Szenario : Hertz National Grid Future Energy Scenarios 2017 Studie über die Entwicklung des Energiesystems in UK des Netzbetreibers Nationalgrid Langfrist Szenarien zeigen verschiedene Entwicklungspfade bis 2050 für UK Verwendetes Szenario: Steady State Verwendete Prämissen in den Szenarien: Trends für die wesentlichen Parameter der englischen Stromwirtschaft bis 2030: Installierte Kapazitäten Erdgaskraftwerke Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen Energy Brainpool GmbH & Co. KG 13

14 Exportkapazität (NTC) in GW Importkapazität (NTC) in GW GRENZKUPPELKAPAZITÄTEN Austria;Germany Belgium;Germany Czech Republic;Germany Denmark;Germany France;Germany Luxembourg;Germany Netherlands;Germany Norway;Germany Poland;Germany Sweden;Germany Switzerland;Germany United Kingdom;Germany Germany;Austria Germany;Belgium Germany;Czech Republic Germany;Denmark Germany;France Germany;Luxembourg Germany;Netherlands Germany;Norway Germany;Poland Germany;Sweden Germany;Switzerland Germany;United Kingdom Erläuterung Grenzüberschreitende Kapazitäten werden zum Handel zwischen den Ländern verwendet. Die modellierten Marktgebiete (Länder) haben keine Engpässe im Stromnetz, daher ist der Strompreis in der gesamten Region gleich. Da die grenzüberschreitende Kapazität begrenzt ist, kommt es zu Preisdifferenzen zwischen den Ländern. Abhängig von den verschiedenen Technologien, der Höhe der grenzüberschreitenden Kapazität sowie der Grenze zu anderen Ländern kann die Preisspanne hoch oder niedrig sein. Die Entwicklung grenzüberschreitender Kapazitäten ist genau wie das normale Stromnetz stark reguliert. Neue Stromleitungen werden über einen langen Zeitraum geplant und basieren auf der Zusammenarbeit von Netzbetreibern. Das Szenario basiert auf den langfristigen Aussichten von ENTSO-E, dem "Ten Year Network Development Plan" Energy Brainpool GmbH & Co. KG 14

16 UK Carbon Price Floor CO2-Zertifikate PREISENTWICKLUNG FÜR COMMODITIES CO2-ZERTIFIKATE Preis für CO 2 -ZErtifikate EUA in EUR/t CO2 UK CO 2 -Mindestpreis GBP/t CO Spotmarkt Terminmarkt Reference EnergyBrainpool/Disruptive Uk Carbon price floor EnergyBrainpool/Disruptive Business as usual Emissionszertifikate (CO2- Zertifikate) müssen von allen Kraftwerken vorgehalten werden, welche CO2 bei der Stromerzeugung ausstoßen. Die Preise für CO2-Zertifikate folgen bis zum Jahr 2020 den abgezinsten Terminmarktpreisen. Die dafür angenommene Inflation liegt bei 2 % p.a. Danach steigen sie bis 2030 auf das Niveau der jeweiligen zugrundeliegenden Studie und folgen dem Trend bis Der UK Carbon Price Floor (CPF) ist ein politisches Mittel um die CO2-Zertifikatspreise auf einem Mindestniveau zu halten. Auf Grund des Brexit steigt UK Ende 2020 aus dem EU ETS aus. Als Ersatz für die CO2-Preise wird der CPF jährlich an das Niveau der EU CO2-Preise angepasst. Erläuterung Terminpreise vom , historische Spot- und Terminpreise nominal, Szenariowerte real, Energy Brainpool GmbH & Co. KG 16

17 Rohöl (Brent) Rohölpreis (Brent) in $/bbl Steinkohle Steinkohlepreis in $/t PREISENTWICKLUNG FÜR COMMODITIES STEINKOHLE UND ROHÖL Erläuterung Steinkohle und Rohöl werden auf dem Weltmarkt gehandelt und in USD notiert. Rohöl ist für die Stromerzeugung von geringer Bedeutung, der Einsatz erfolgt in Spitzenlastkraftwerken und abgeschotteten Märkten. Der Preis gilt als Indikator für die Entwicklung der anderen Rohstoffe. Spotmarkt Terminmarkt EnergyBrainpool/Disruptive Business as usual Steinkohle ist ein etablierter Energieträger und wird sowohl importiert als auch in Europa gefördert Die Preise folgen bis zum Jahr 2020 den abgezinsten Terminmarktpreisen. Die dafür angenommene Inflation liegt bei 2 % p.a Danach steigen sie bis 2025 auf das Niveau der jeweiligen zugrundeliegenden Studie und folgen dem Trend bis Spotmarkt Terminmarkt EnergyBrainpool/Disruptive Business as usual Terminpreise vom , historische Spot- und Terminpreise nominal, Szenariowerte real, Energy Brainpool GmbH & Co. KG 17

18 Erdgas (UK-NBP) Erdgaspreis UK in ppt Erdgas (TTF) Erdgaspreis TTF in EUR/MWh PREISENTWICKLUNG FÜR COMMODITIES ERDGAS I Erläuterung Erdgas ist ein wichtiger Energieträger, welcher zukünftig an Bedeutung zugewinnen wird. TTF (Title Transfer Facility) in den Niederlanden ist der zentrale Handelsort in Zentraleuropa. Der Preis gilt für alle Länder soweit nicht anders angegeben Spotmarkt Terminmarkt EnergyBrainpool/Disruptive Business as usual In UK (United Kingdom) ist der Handelsort NBP (National Balancing Point) relevant. Die aktuellen Preisdifferenzen zwischen den Märkten werden bis zum Jahr 2030 verschwinden Spotmarkt Terminmarkt EnergyBrainpool/Disruptive Business as usual Die Preise folgen bis zum Jahr 2020 den abgezinsten Terminmarktpreisen. Die dafür angenommene Inflation liegt bei 2 % p.a. Danach steigen sie bis 2025 auf das Niveau der jeweiligen zugrundeliegenden Studie und folgen dem Trend bis Terminpreise vom , historische Spot- und Terminpreise nominal, Szenariowerte real, Energy Brainpool GmbH & Co. KG 18

19 Erdgas (IT-PSV) Erdgaspreis IT in EUR/MWh Erdgas (DE-NCG) Erdgaspreis TTF in EUR/MWh PREISENTWICKLUNG FÜR COMMODITIES ERDGAS II Spotmarkt Terminmarkt EnergyBrainpool/Disruptive Business as usual Erläuterung In Deutschland wird der Handelsort NCG (Net Connect Germany) berücksichtigt, sowie in Italien PSV (Punto di Scambio Virtuale). Die aktuellen Preisdifferenzen zwischen den Märkten werden bis zum Jahr 2030 verschwinden. Die Preise folgen bis zum Jahr 2020 den abgezinsten Terminmarktpreisen. Die dafür angenommene Inflation liegt bei 2 % p.a. Danach steigen sie bis 2025 auf das Niveau der jeweiligen zugrundeliegenden Studie und folgen dem Trend bis Spotmarkt Terminmarkt EnergyBrainpool/Disruptive Business as usual Terminpreise vom , historische Spot- und Terminpreise nominal, Szenariowerte real, Energy Brainpool GmbH & Co. KG 19

20 Wechselkurs GBP/EUR Wechselkurs GBP/EUR Wechselkurs USD/EUR Wechselkurs USD/EUR PREISENTWICKLUNG FÜR COMMODITIES WECHSELKURSE 1,6 1,4 Erläuterung 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0, Spotmarkt EnergyBrainpool/Disruptive Business as usual 1,0 0,8 0,6 Die Wechselkurse sind in den Szenarien relevant, da bestimmte Rohstoffe nicht in EUR gehandelt werden. Die Entwicklung ist der entsprechenden Studie entnommen. Da es im "World Energy Outlook" keine Hinweise auf die Wechselkursentwicklung gibt, wird für das Jahr 2025 der langjährige Durchschnitt der letzten 10 Jahre herangezogen. Diese Entwicklung ist derzeit auch am Terminmarkt erkennbar. Die "EU Energy [..] Trends to 2050" gehen von einer Entwicklung auf 1,2 USD/EUR in 2025 aus. 0,4 0,2 0, Spotmarkt Alle Szenarien Für den Wechselkurs GBP / EUR wird der letzte Wert des Spotmarktes in allen Szenarien aktualisiert. Dies hat keinen Einfluss auf die Berechnungsergebnisse und wird nur zur Umrechnung der Gaspreise in Großbritannien verwendet. Terminpreise vom , historische Spot- und Terminpreise nominal, Szenariowerte real, Energy Brainpool GmbH & Co. KG 20

22 SZENARIOZUSAMMENFASSUNG Das Szenario EnergyBrainpool" basiert auf den Brennstoff- und CO2-Preisen des Sustainable Development"-Szenarios des World Energy Outlook In diesem Szenario führt eine strenge Klimaschutzpolitik zu fallenden Preisen für Brennstoffe wie Kohle und Erdgas im Vergleich zum heutigen Niveau und stark steigenden CO2-Preisen. Die langfristige Entwicklung des Technologiemixes und der Stromnachfrage bis 2050 beruht auf dem "Reference Scenario" der "EU energy, transport, and greenhouse gas emissions trends to 2050" sowie den Zielen des Klimaschutzplans bis 2050 einen Anteil erneuerbarer Energien von rund 80 % gemessen an der Bruttostromnachfrage zu erreichen. Eine erhöhte flexible Nachfrage durch u.a. E-Mobilität und Wärmepumpen trägt dazu bei, dass die Marktstabilität auch im Kohleausstieg gewährleistet ist. Die Strompreise steigen bis 2040 aufgrund der Commodity-Preisentwicklung und des Kohleausstiegs an. Der Zubau erneuerbarer Energien dämpft diesen Anstieg ab. Durch die angenommene CO2-Preisentwicklung nähern sich die Grenzkosten der Kohle- und Gaskraftwerke stark an. Auswirkung: Die preissteigernde Wirkung des Kohleaussteigs wird in diesem Szenario von Jahr zu Jahr geringer. Der Merit-Order-Effekt erneuerbarer Energien (preissenkender Effekt) ist in diesem Szenario ausgeprägt Energy Brainpool GmbH & Co. KG 22

23 AUSWIRKUNG EINES ZUSÄTZLICHEN EE- ZUBAUS IN BK-REVIEREN BK-Nettorückbau in GW EE-Revierzubau in TWh, kumuliert Strompreisverringerung in EUR/MWh Emissionsverringerung in Mt CO ,7-0,5-4, ,2-1,8-7, ,9-5,2-14,67 Je 10 TWh zusätzlicher erneuerbare-energien verringern sich die Emissionen des EU-28-Kraftwerksparks um 4,6 Mt CO2 Je 10 TWh zusätzlicher erneuerbare-energien verringert sich der Strompreis um 0,60 EUR/MWh (2022) bzw. 1,49 EUR/MWh (2038) Energy Brainpool GmbH & Co. KG 23

25 SZENARIOZUSAMMENFASSUNG Das Business as usual Szenario folgt den Annahmen zu den Commodity-Preisen des New Policies Szenarios des World Energy Outlooks Aufgrund weniger ehrgeiziger Klimaziele steigen die CO2-Zertifikatspreise nur leicht im Vergleich zum heutigen Niveau. Die Preise für Gas stagnieren, während die Preise für Steinkohle gegenüber dem heutigen Niveau fallen. Die langfristige Entwicklung des Technologiemixes und der Stromnachfrage bis 2050 beruht auf dem "Reference Scenario" der "EU energy, transport, and greenhouse gas emissions trends to 2050" sowie den Zielen des Klimaschutzplans bis 2050 einen Anteil erneuerbarer Energien von rund 80 % gemessen an der Bruttostromnachfrage zu erreichen. Die Strompreise steigen bis zum Jahr 2040 leicht an Energy Brainpool GmbH & Co. KG 25

26 AUSWIRKUNG EINES ZUSÄTZLICHEN EE- ZUBAUS IN BK-REVIEREN BK-Nettorückbau in GW EE-Revierzubau in TWh, kumuliert Strompreisverringerung in EUR/MWh Emissionsverringerung in Mt CO ,7-0,4-4, ,2-1,4-9, ,9-4,5-15,40 Je 10 TWh zusätzlicher erneuerbare-energien verringern sich die Emissionen des EU-28-Kraftwerksparks um 4,8 Mt CO2 Je 10 TWh zusätzlicher erneuerbare-energien verringert sich der Strompreis um 0,51 EUR/MWh (2022) bzw. 1,29 EUR/MWh (2038) Energy Brainpool GmbH & Co. KG 26

27 Fabian Huneke Energy Brainpool GmbH & Co. KG Brandenburgische Straße 86/ Berlin Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0)