Bedarf an Reservekraftwerken für die Energiewende

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1 Bedarf an Reservekraftwerken für die Energiewende Dr. Jürgen Gabriel Kieler Branchenfokus: Windindustrie, , Kiel

2 Gliederung des Vortrags 1. Kurzvorstellung des Bremer Energieinstituts 2. EE-Stromerzeugung und Versorgungssicherheit 3. Entwicklung der Stromerzeugung Reservekraftwerke die technische Perspektive 5. Reservekraftwerke die ökonomische Perspektive 6. Neues Marktdesign notwendig 7. Fazit 1

3 Bremer Energie Institut Träger Land Bremen - Senatorin für Bildung und Wissenschaft Organisationsform Untergliederung des Vereins zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung in der Freien und Hansestadt Bremen (VFwF e.v.) Finanzierung Basisfinanzierung: Land Bremen (ca. 15% - 20% des Budgets) Drittmittel (ca. 80% - 85% des Budgets): etwa zur Hälfte von Privatwirtschaft und öffentlicher Hand Kooperationsverträge Jacobs University Bremen Universität Bremen 2

4 Forschungsausrichtung des Instituts Energie- und Klimaschutzkonzepte Kraft-Wärme-Kopplung Energiedienstleistungen Volkwirtschaftliche Marktanalysen Nachfrage- und Versorgungstrukturen Gebäude Instrumente zur Marktsteuerung Energiesystemanalyse Energieeffizienz Erneuerbare Energien Energieökonomik BREMER ENERGIE INSTITUT BEI ASSOZIIERTE bei Jacobs Energieökonomik Geopolitik Market Design Regulierungstheorie 3

5 Ziele Bundesregierung THG Gesamtsystem (Ref. 1990) -26,5 % -40% -80 (-95%) EE Anteil Stromproduktion 20,2% 35% 80% EE Anteil gesamt Strom + Wärme + Verkehr 12,5% 18% 60% Stromverbrauch (Ref. 2008) -1,4% -10% -25% Primärenergieverbrauch (Ref. 2008) -4,5% -20% -50% Status Quo Energiekonzept Zielsetzung Ziel- setzung Energiekonzept 4

6 Versorgungssicherheit bei 80% EE-Strom Fluktuierende EE dominieren das Erzeugungssystem Zwei große Herausforderungen 1. Jederzeitiger Ausgleich von Stromnachfrage und Stromerzeugung, d.h. vorrangig Reaktion auf Schwankungen in der Stromerzeugung Regelbare EE-Stromerzeugung Konventionelle Kraftwerke Nutzung von Kurzzeitspeichern Beeinflussung der Nachfrage, z.b. durch zeitliche Verlagerung (Demand Side Management = DSM) Speicherung größerer EE-Stromüberschüsse Export von Strom 2. Sicherstellung einer ausreichenden Stromerzeugung bei mehrtägigem Ausfall der volatilen EE ( dunkle Flaute ) Fossile Reservekraftwerke Nutzung der EE-Energie aus Langzeitspeicher Import von Strom 5

7 BMU-Leitstudie 2010: Stromerzeugung 700 Entwicklung der Stromerzeugung bis 2050 (in TWh) Bruttostromerzeugung, Jahresenergiemengen in TWh/a Europäischer Verbund EE Photovoltaik Geothermie Wind Offshore Wind Onshore Wasserkraft Biomasse, biogen. Abfälle KWK, Gas, Kohle Erdgas, Öl Kondsensation Kohle Kondensation Kernenergie

8 BMU-Leitstudie: Erzeugungskapazitäten Entwicklung des Kraftwerksparks bis 2050 (in GW) Bruttostromerzeugung, installierte Lesitung in GW Europäischer Verbund EE Photovoltaik Geothermie Wind Offshore Wind Onshore Wasserkraft Biomasse, biogen. Abfälle KWK, Gas, Kohle Erdgas, Öl Kondsensation Kohle Kondensation Kernenergie

9 BMU-Leitstudie: Erzeugungskapazitäten Entwicklung des Kraftwerksparks bis 2050 (in GW) Nur regelbare Kapazitäten 8

10 Welche Anlagen brauchen wir konkret? Vor dem Hintergrund der EE-Ziele und des CO2- Reduktionsziels brauchen wir vorrangig Emissionsarme Gaskraftwerke mit hoher Effizienz und hoher Regelbarkeit Besonders effiziente Gas- und Dampf-Kraftwerke, Kraftwärmekopplung Zentrale KWK mit Fernwärme hat höhere Effizienz als dezentrale KWK (Mini- oder Micro-KWK-Anlagen) Biomasse-KWK KWK muss vom wärmegeführten auf den stromgeführten Betrieb umgestellt werden In Verbindung mit (großen) Wärmespeichern Wärme kann leichter und verlustärmer gespeichert werden als Strom Parallel Erschließung der Energieeffizienzpotenziale und Auf- bzw. Ausbau von Lastmanagement und Speicheroptionen Das ist die technische Perspektive! 9

11 Ökonomische Perspektive Der Ausbau der Erneuerbaren Stromerzeugung führt zu sinkenden Börsenstrompreisen am Großhandelsmarkt Quelle: am

12 BMU-Leitstudie: KW-Auslastung Entwicklung der Vollbenutzungsstunden Nur regelbare Kapazitäten 11

13 Wie ist die wirtschaftliche Perspektive? Sinkende Strompreise an der Börse Rückgang der konventionellen Erzeugungsmengen Ergebnis: Kraftwerksbetrieb wird unwirtschaftlich Beispiel Gas-Kraftwerk Irsching in Betrieb genommen Eines der weltweit effizientesten und modernsten Kraftwerke Betreiber halten eine vorübergehende Stilllegung aus ökonomischen Gründen für erforderlich (ARD-Nachrichten vom ) Investitionen in neue fossile Kraftwerke lassen sich in Deutschland betriebswirtschaftlich nicht mehr rechnen Technische notwendige Kraftwerke werden nicht mehr geplant und gebaut Quelle: vom

14 Neues Marktdesign notwendig Liberalisierung hat Fixkosten der Stromerzeugung nicht ausreichend beachtet Liberalisierung und Einspeisevorrang mit gesetzlicher Einspeisevergütung passen nicht zusammen War bei niedrigen EE-Anteilen noch zu verstecken Bei Anteil der EE größer 20% noch Markteinführungsphase? 13

15 Fazit 1 Versorgungssicherheit muss bezahlt werden Reserve- und Regelkraftwerke und Speicher sind in Zukunft genauso system-notwendig wie das Netz selbst Ein Versorgungssystem mit Dominanz der EE- Erzeugung ist in Deutschland komplexer als ein auf fossiler Energie basierendes System Die Verbraucher (Haushalte und Industrie und Gewerbe) müssen in Zukunft mehr für die Existenz des komplexeren Versorgungssystems bezahlen als heute Dafür fallen in einem System mit 80% EE-Strom nur noch geringe Brennstoffkosten an Außerdem volkswirtschaftliche Ersparnis bei den vermiedenen Schäden aus den Kraftwerksemissionen 14

16 Fazit 2 Versorgungssicherheit braucht einen neuen energierechtlichen Rahmen Bau und Betrieb von Reservekraftwerken müssen für Unternehmen wirtschaftlich sein auf Dauer Staatliche Förderung oder Kapazitätsmärkte? Oder zurück zur regionalen Verantwortung? Der rechtliche Rahmen für das neue System muss noch entwickelt werden Das Zusammenspiel von Markt und staatlicher Planung und direkter Übernahme der Verantwortung (Beispiel Netzausbau durch Deutsche Netz AG) ist neu zu regeln 15

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit - Fragen sind willkommen! Dr. Jürgen Gabriel College Ring 2 / Research V Bremen Tel. +49 (0) Fax +49 (0) gabriel@bremer-energie-institut.de 16