Langfristige Perspektiven nachhaltiger Technologielinien für f r die österreichische Energieversorgung

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Lilli Michel
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1 Langfristige Perspektiven nachhaltiger Technologielinien für f r die österreichische Energieversorgung Andreas Müller Energy Economics Group, TU-Wien Energiegespräche, 11. März 27

2 Projekt: Technologieszenarien Szenarien der gesamtwirtschaftlichen Marktchancen verschiedener Technologielinien im Energiebereich Laufzeit: Februar 26 Januar 28 Projekt im Rahmen der Energiesysteme der Zukunft

3 Fragestellung Was ist die künftige Bedeutung nachhaltiger Energietechnologielinien unter Berücksichtigung von Technologie-Interaktionen, Lerneffekten, angebots- u. nachfrageseitigen Potentiale? Ziele des Projekts Quantifizierung der zukünftigen Bedeutung von Energietechnologielinien in Österreich in langfristigen Szenarien Ableiten von Technologieentwicklungspfaden unter exogenen Randbedingungen Ermittlung der Robustheit von einzelnen Technologielinien Methodik Ökonomisches Bottom-up Modell

4 Modellierung Technologiedatenbank Erneuerbare Windkraft - Potenziale (Kosten-Kurven) Photovoltaik - Energiepreis-Szenarien - Kosten Biomasse (Investition, Betrieb) Solarthermie - Nutzungsgrade - KEA - Lerneffekte Wärmespeicher (Mikro-)KWK Wärmepumpe Wärmenetze Wasserkraft Energieeffizienz Elektromotoren und elektr. Industrieöfen - Endogenes Lernen - Potenzial-Ausschöpfung Politisch geprägte Einflussparameter - CO 2 -Preise - Förderungen Dyn. Kostenvergleich Ausbau Erneuerbare - Diffusionsbarrieren -WTP Technologiedatenbank Referenz - Energiepreis-Szenarien - Kosten (Investition, Betrieb) - Nutzungsgrade - KEA - Lerneffekte ERNSTL Energetischökonomisches Raumwärme Simulationstool: Modellierung des österr. Gebäudebestands Output auf jährlicher Preis-Preis-Elastizitäten Basis bis 25: für Biomasse Sensitiväten bzgl. Potenziale, Diffusionsbarrieren etc. - Installierte Leistung (MW) - Energetischer Output (GWh) - CO 2 -Minderung - Förderkosten / Kosteneinsparung Beantwortung der Robustheit durch Analyse des Szenarienfächer Energiepreis-Szenarien CO 2 -Preise Technologieentwicklung

5 Exogene Parameter 3 Energiepreisszenarien Basierend auf DG TREN, PRIMES Modell, 26 u. 27 Energiepreise ( 5/MWh) Oil Gas Coal BIP Energiepreise November 27 Preissteigerungsraten Öl: +,4%p.a.; +1,2%p.a.; +2,%p.a Bruttoinlandsprodukt (Mrd 5) Biomasse, Preis - Öl- Preis-Elastizität: 12,5% 25% CO 2 -Preise 15 /t CO 2 4 /t CO2 7 /t CO 2 (28 /t CO 2 )

6 Endenergienachfrage Energiebedarf (PJ) Nationaler End-Energiebedarf (inkl. Eigenverbrauch Sektor Energie und Verteilungsverluste) WIFO (25) DG TREN, PRIMES, BaU (25) DG TREN, PRIMES, Effizienz (26) Energiebedarf Stromverbrauch: +9%; +/-% Bezogen auf 25: -24%; -32% Referenz Bedarf Endenergiebedarf +2% -11% Raumwärme u. Warmwasser: +/- %; -25% Industrieller Wärmebedarf: +/-%

7 Langfristige Perspektiven von Technologielinien Projektergebnisse

8 Anteil Erneuerbarer Energieträger ger am Gesamt-Endenergiebedarf 7% 6% 5% 4% 3% Endogene Bandbreite im Szenariofächer: CO 2 -Preise, Energiepreise, Technologisches Lernen, Biomasse Preis-Preis-Elastizität 2% nationaler Energiebedarf Niedrig Hoch Zusätzliche Möglichkeiten M zur weiteren Erhöhung hung des Anteils: Wind, Solarthermie, Erdwärme: gegeben aber gering Photovoltaik?? Förderungen Optimierung der energetischen Biomassenutzung Reduktion des Energiebedarfs

9 Erneuerbare Anteile nach Endenergieträgern: gern: 14% Strom 5% Wärme Inkl. industrieller Prozesswärme 12% 45% 1% 8% 6% 4% 2% % % 35% 3% 25% 2%

10 Erneuerbare Anteile nach Endenergieträgern: gern: 3% 25% 2% 15% 1% Treibstoffe bezogen auf Verbrauch 2 Treibstoffbedarf (PJ) Gasförmige Biomasse bezogen auf verbleib. Energiebedarf 12% 1% 8% 6% 4% Treibstoffverbrauchszenarien Historischer Verbrauch DG TREN, PRIMES, Bau DG TREN, PRIMES, Effizienz WIFO (25) % bezogen auf Verbrauch % 25: 5,8% % %

11 Ergebnisse auf Basis einzelner Technologielinien

12 Energetischer Output in Wasser zusätzlich Wind PV Haushaltsstrompreis PV Netz Biogasverstromung Dampfprozess Vergasungsprozess Mikro-KWK mit Erdgas Solarthermie Netz Solarthermie WH Solarthermie RH Stückholzkessel Pellets Hackschnitzel klein Hackschnitzel groß Umweltwärme Synthesegas Biogaseinspeisung Biodiesel Bioethanol FT Stromerzeugung Wärmeerzeugung Sekundäre ET Energetischer Hauptoutput (GWh) Output 25 Szenarien um Median Bandbreite des Szenarienfächers

13 Energetischer Output in Wasser zusätzlich Wind PV Haushaltsstrompreis PV Netz Biogasverstromung Dampfprozess Vergasungsprozess Mikro-KWK mit Erdgas Solarthermie Netz Solarthermie WH Solarthermie RH Stückholzkessel Pellets Hackschnitzel klein Hackschnitzel groß Umweltwärme Synthesegas 3 Stromerzeugung Wärmeerzeugung In vielen Szenarien durch Förderungen ausbaubar Sekundäre ET Biogaseinspeisung Biodiesel Bioethanol FT Energetischer Hauptoutput (GWh)

14 Biodiesel Bioethanol FT Eingesparte Emissionen in Wasser zusätzlich Wind Stromerzeugung Wärmeerzeugung Sekundäre ET Eingesparte Emissionen (Mt) PV Haushaltsstrompreis PV Netz Biogasverstromung Dampfprozess Vergasungsprozess Mikro-KWK mit Erdgas Solarthermie Netz Solarthermie WH Solarthermie RH Stückholzkessel Pellets Hackschnitzel klein Hackschnitzel groß Umweltwärme Synthesegas Biogaseinspeisung

15 Kumuliert erforderliches Technologielernen Effort-Index In Anlehnung an Buy-Down Down-Costs Kumuliert erforderliches Technologielernen: Blaue Fläche 1% Referenztechnologie Betrachtete Technologie Zeit

16 Kumuliert erforderliches Technologielernen 2 Stromerzeugung Wärmeerzeugung Sekundäre ET Wind PV Haushaltsstrompreis PV, Netz Biogas Dampfprozesse Feste Biomasse Vergasungsprozess Mikro-KWK mit Erdgas Solarthermie Biomasse Wärme Synthesegas Biogaseinspeisung Biodiesel Bioethanol FT

17 Schlussfolgerungen Langfristig hohe ökonomische Potentiale vorhanden Ein großer Anteil nur bei niedrigem Energieverbrauch Größte Deckung ergibt sich bei der Stromerzeugung und Wärmebereitstellung Anstieg des Biomassepotentials überwiegend auf landwirtschaftlichen Flächen Ohne großräumige Änderung der Flächenbewirtschaftungen angebotsseitige Potentiale für Biogas und Biotreibstoffe 1. Gen Hoher Konkurrenzdruck bei energetisch genutzter Biomasse Preisanstiege

18 Schlussfolgerungen Technologielinien Wind: hohes Potential, robust PV (Referenzpreisbasis) : Haushalt: geringes Potential, robust Großhandel: Hohes Potential, in vielen Szenarien nicht wirtschaftlich Solarthermie: hohes Potential, robust Mikro-KWK (mit Erdgas): Auslegung auf Grundlast: geringes Potential, robust Auslegung zur Raumwärmebereitstellung: mittleres Potential, selten wirtschaftlich Biomasse: Wärmebereitstellung: Hohes Potential, robust Vergasung fester Biomasse (Verstromung und Biomethan): robust Biokraftstoffe: Generation häufig parallel vorhanden, (nach 22-23) Biogas: geringe marktwirtschaftliche Chancen

19 Information May 25 Kontakt: Andreas Müller Energy Economics Group Institute of Power Systems and Energy Economics Vienna University of Technology

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