Kostenoptimaler Ausbau der Erneuerbaren Energien in Deutschland

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1 Kostenoptimaler Ausbau der Erneuerbaren Energien in Deutschland Vorstellung einer Studie im Auftrag von Agora Energiewende Berlin Christoph Maurer SEITE

2 Aufgabenstellung Zentrale Fragestellung > Wie wirken sich verschiedene Strategien / Varianten des EE-Ausbaus in Deutschland auf die Kosten des Stromversorgungssystems aus? > Dimensionen verschiedener EE-Ausbaustrategien» Technologiemix (Wind Onshore vs. Wind Offshore vs. PV)» Großräumige/ regionale Verteilung (z. B. Wind im Norden vs. Wind im Süden)» Kleinräumige/ lokale Verteilung (z. B. mehr PV-Dachanlagen statt Freiflächen)» Explizit kein Bestandteil einer Ausbaustrategie: gesamte Menge an EE-Erzeugung in TWh» Umsetzungsgeschwindigkeit des Netzausbaus stellt erhebliche Unsicherheit dar mögliche Rückwirkungen sind geeignet zu berücksichtigen > Durch Wahl der Ausbaustrategie beeinflusste Kosten» Variable Kosten der konventionellen Erzeugung durch veränderten Kraftwerkseinsatz» Investitionskosten in zusätzliche EE-Anlagen durch andere inst. Kapazitäten» Kosten des erforderlichen Netzausbaus im Übertragungsnetz bzw. Kosten nicht integrierbarer EE-Erzeugung, falls sich Netzausbau verzögert» Kosten des erforderlichen Netzausbaus im Verteilnetz > Ziel ist eine vergleichende Kostenbewertung verschiedener Ausbaustrategien als Basis für Empfehlungen zu einem zukünftig optimierten EE-Ausbau SEITE

3 Szenariendefinition Fünf Szenarien in zwei Dimensionen und ein Sensitivitätsszenario Basisszenario (mit verzögertem Netzausbau) Unterschiede im Ausbau der EE Unterschiedliche Geschwindigkeit des Ausbaus im Übertragungsnetz Verbrauchsnahe Erzeugung bei verzögertem Netzausbau Verbrauchsnahe Erzeugung bei schnellem Netzausbau Beste Standorte bei verzögertem Netzausbau Beste Standorte bei schnellem Netzausbau PV-Battery- Breakthrough bei schnellem Netzausbau > Betrachtungen erfolgen für zwei Zeitpunkte: 223 und 233 SEITE

4 Szenariendefinition Annahmen zur Wind- und PV-Erzeugung in den Szenarien (233) TWh Ausgangspunkt Basisszenario Realistische Optimierung > Fokus auf Wind Onshore (kostengünstigste Technologie) > Mindestausbau von PV und Wind Offshore Optimierte Ausbaupfade verbrauchsnahe Erzeugung beste Standorte Wind Onshore Photovoltaik Wind Offshore > Basisszenario entspricht Annahmen des Szenario B des Netzentwicklungsplans > Gesamte EE-Erzeugung bleibt über Szenarien unverändert > Angenommene Entwicklung bis 223 in den Relationen gleich SEITE

5 Szenariendefinition Verteilung der Windanlagen an Land (233) Basisszenario (66 GW in 233) Verbrauchsnahe Erzeugung (89 GW in 233) Beste Standorte (85 GW in 233) Indikative geografische Darstellungen anhand der Übertragungsnetzknoten, nicht maßstabsgetreu Basiszenario Zusätzlicher Ausbau SEITE

6 Szenariendefinition Verteilung der PV-Anlagen (233) Basisszenario (65 GW in 233) Verbrauchsnahe Erzeugung (73 GW in 233) Beste Standorte (52 GW in 233) Indikative geografische Darstellungen anhand der Übertragungsnetzknoten, nicht maßstabsgetreu Basiszenario Zusätzlicher Ausbau SEITE

7 Betrachtungsjahr 233 Kostendifferenzen zwischen den Szenarien (233, in Mio. /a) Bas. Verbrauchsnah Beste Standorte EE-Ausbaupfad Verz Annahmen zum Netzausbau Jährliche Gesamtsystemkosten im Basisszenario Resultierende Einsparung EE-Ausbau inkl. Offshore-Netz Verteilnetz Residuale Erzeugung Übertragungsnetz SEITE

8 Betrachtungsjahr 233 Jährliche Mehrkosten / Einsparungen beim EE-Zubau im Vergleich zum Basisszenario in 233 (in Mio. /a) Verbrauchsnahe Erzeugung Beste Standorte EE-Ausbaupfad Mehrkosten ggü. Basisszenario Einsparungen ggü. Basisszenario Wind Onshore PV Wind Offshore inkl. Offshore Netz Gesamt Wind Onshore PV Wind Offshore inkl. Gesamt Offshore Netz SEITE

9 Betrachtungsjahr 233 Kostendifferenzen zwischen den Szenarien (233, in Mio. /a) Bas. Verbrauchsnah Beste Standorte EE-Ausbaupfad Verz Annahmen zum Netzausbau Jährliche Gesamtsystemkosten im Basisszenario Resultierende Einsparung EE-Ausbau inkl. Offshore-Netz Verteilnetz Residuale Erzeugung Übertragungsnetz SEITE

10 Betrachtungsjahr 233 Kostendifferenzen zwischen den Szenarien (233, in Mio. /a) Bas. Verbrauchsnah Beste Standorte EE-Ausbaupfad Verz Annahmen zum Netzausbau Jährliche Gesamtsystemkosten im Basisszenario Resultierende Einsparung EE-Ausbau inkl. Offshore-Netz Verteilnetz Residuale Erzeugung Übertragungsnetz SEITE

11 Betrachtungsjahr 233 Differenzen Stromerzeugungskosten verglichen mit Basisszen. (in Mio. /a) und notwendige Abregelung von Must-Run Erzeugung (in TWh/a) Jährliche Mehrkosten / Einsparungen in den var. Stromerzeugungskosten im Vergleich zum Basisszenario Notwendige Abregelung von Must-Run Erzeugung in Deutschland Mehrkosten ggü. Basisszenario Verbrauchsnahe Erzeugung Beste Standorte Verz. Verz. 37 EE-Ausbaupfad Annahmen zum Netzausbau Basis Verz. Verbrauchsnahe Erzeugung Beste Standorte Verz. Verz. 47,5 Einsparungen ggü. Basisszenario ,2 36,8 24,6 27,8 SEITE

12 Betrachtungsjahr 233 Kostendifferenzen zwischen den Szenarien (233, in Mio. /a) Bas. Verbrauchsnah Beste Standorte EE-Ausbaupfad Verz Annahmen zu Netzausbau Jährliche Gesamtsystemkosten im Basisszenario Resultierende Einsparung EE-Ausbau inkl. Offshore-Netz Verteilnetz Residuale Erzeugung Übertragungsnetz SEITE

13 Betrachtungsjahr 233 Differenz der jährlichen Gesamtsystemkosten in 233 Basis Verbrauchsnah Beste Standorte EE-Ausbaupfad Verz. 83,7 Annahmen zu Netzausbau -2,96-2,99-3,42 3 3,8 Mrd. EUR Einsparungen pro Jahr -3,76 SEITE

14 Betrachtungsjahr 223 Differenz der jährlichen Gesamtsystemkosten in 223 Basis Verbrauchsnah Beste Standorte EE-Ausbaupfad Verz. 8,8 Annahmen zu Netzausbau - 2,37-1,92-2,4-2,43 1,9 2,4 Mrd. EUR Einsparungen pro Jahr SEITE

15 Sensitivitätsszenario PV-Battery-Breakthrough Betrachtungsjahr 233 Erforderliche Kostendegression für ein typisches PV-Batterie-System bei Kostenvergleich bis 233 > Zentrale Fragestellung dieser Sensitivität: Welche Kostenentwicklung bei PV-Modulen und Batteriespeichern ist erforderlich, damit dieses Breakthrough -Szenario ein mit den anderen optimierten Szenarien vergleichbares Kostenniveau erreicht? % beispielhaftes PV+Batteriesystem für Eigenheim: PV-Modul (4 kw Aufdachanlage) Batteriespeicher (2 kw, 6 kwh) SEITE

16 Consentec GmbH Grüner Weg Aachen Deutschland Tel Fax SEITE

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