Wie sieht eine klimaverträgliche Energiezukunft für Deutschland aus?

Transkript

1 Wie sieht eine klimaverträgliche Energiezukunft für Deutschland aus? Samstags-Forum Regio Freiburg 25. April 29 Christof Timpe Öko-Institut e.v. Freiburg/Darmstadt/Berlin

2 Wie sieht eine klimaverträgliche Energiezukunft für Deutschland aus? Klimapolitische Zielstellungen bis 22 Treibhausgas-Emissionen Reduktion um 4% gegenüber 199 Stand 28: 945 Mio. t CO2-Äq. Ziel 22: 74 Mio. t CO2-Äq. Erhöhung der Energieeffizienz: Verdopplung der Energieproduktivität Verdoppelung des Anteils der Kraft-Wärme-Kopplung Einsparung von Heizenergie in Gebäuden Senkung des Stromverbrauchs um 11% Ausbau Erneuerbarer Energien 2

3 Wie sieht eine klimaverträgliche Energiezukunft für Deutschland aus? Reststrommengen nach AtG

4 Wie sieht eine klimaverträgliche Energiezukunft für Deutschland aus? Quelle: BMU 4

5 Wie sieht eine klimaverträgliche Energiezukunft für Deutschland aus? Weitergehende Langfristziele Treibhausgas-Emissionen Reduktion um 8% bis 25 (gegenüber 199) Ausbau Erneuerbarer Energien Vollversorgung aus Erneuerbaren Energien (vor 21?) 5

6 LEITSTUDIE 28 Weiterentwicklung der Ausbaustrategie Erneuerbare Energien vor dem Hintergrund der aktuellen Klimaschutzziele Deutschlands und Europas. Untersuchung im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Dr. Joachim Nitsch, Stuttgart DLR, Stuttgart 6

7 Wie sieht eine klimaverträgliche Energiezukunft für Deutschland aus? Die Leitstudie 28 Detaillierte Beschreibung einer denkbaren Entwicklung der Energiewirtschaft in Deutschland, die die mittel- und langfristigen Ziele der Klimapolitik erreicht. Als Alternativen wurden verschiedene Varianten entwickelt. Die Studie zeigt im Detail, dass es möglich ist, die gesetzten Ziele zu erreichen, und welche Veränderungen hierfür notwendig sind. Der Schwerpunkt liegt beim Ausbau der EE. Sie ist keine Prognose der wahrscheinlich eintretenden Entwicklung! 7

8 Entwicklung der EE- Stromerzeugung bis 23 in der Leitstudie 28 Regenerative Stromerzeugung, TWh/a Wasser Fotovoltaik Szenario des Energiereport IV 14,2% Wind Onshore Geothermie Szenarien des Energiegipfels EE KV Wind Offshore Europ. Verbund 3,4% Biomasse, biog. Abfälle LEIT/ STR-23; % EE-Leistung 22, (GW) Gesamt: 69,2 EU-Verb.:,7 Erdwärme:,3 Fotovolt.: 17,9 Biomasse: 7,2 Wind-See: 1, Wind-Land:28, Wasser: 5,1 27: 34,9 21: 43,2 23: 97,5 Durchschnittl. Zubau bis 22: 3,5 GW/a 8

9 Veränderung der Stromerzeugungsstruktur bis 25 - Leitszenario 28 - Bruttoleistung, GW Europ. Verbund EE Photovoltaik Geothermie Wind Offshore Wind an Land Laufwasser Biomasse KWK, Kohle, Gas Erdgas, Öl Kond. Braunkohle Kond. Steinkohle Kond. Kernenergie LEIT8/ STRLEIS; (GW): Fossil = 34 - KWK = 25 - KOND = 9 EE ges = flukt. ~ 9 - n. flukt. ~48 Höchstlast: 77 à ~ 65 Ges. Leist.: 9 à ~

10 Veränderung des Erdgaseinsatzes im Leitszenario Leit.verluste, nichtenerg. Verb Kraftstoff Prozeßwärme 2.5 Raumheizung, Warmwasser Erdgasverbrauch, PJ/a Strom+Wärme aus KWK Stromerzeugung in KOND-KW LEIT8/Erdgas; *) 27 *) *) Jahre 25 und 27 sind temperaturbereinigt 1

11 Zuwachs erneuerbarer Energien im Wärmesektor Wärmeerzeugung (Endenergie), PJ/a *) Anteil an gesamtem Wärmebedarf (ohne Stromanteil) 6,6 % *) - LEITSZENARIO 28-14, Geothermie Nahwärme Kollektoren Nahwärme Biomasse Nahwärme Geothermie Einzelanlage Kollektoren Einzelanlage Biomasse Einzelanlage LEIT8/ EE-WAE; Anteile Nahwärme an EE- Wärmeerzeugung: 25: 92 PJ/a = 31% 22: 264 PJ/a = 46% 25: 72 PJ/a = 6% 11

12 Strukturelle Veränderungen des Wärmesektors im Leitszenario *) 5.628*) - LEITSZENARIO 28 - *) temperaturbereinigt Erdwärme Endenergieeinsatz für Wärme [PJ/a] Solarwärme Biomasse, KWK und direkt Industrielle KWK fossil Fern- Nahwärme fossil Erdgas, direkt Kohle, direkt Heizöl, direkt Strom, direkt und WP LEIT8/WAERM; Spez. Raum- Wärmebedarf: 25: 162 kwh/m²a 22 = 74 % 25 = 42 % Wärme über Netze bzw. aus KWK: gesamt RH + WW 25 = 12% 1% 22 = 18% 2% 25 = 47% 65% 12

13 Gesamtbeitrag erneuerbarer Energien im Leitszenario Endenergie erneuerbare Energien, PJ/a Geothermie Solarstrahlung Biomasse, biog. Abfälle Windkraft Wasserkraft LEITSZENARIO LEIT/EE-END; ,8% 8,6% 18,2% 52% 12 %/a 5 %/a 2,5 %/a 13

14 CO 2 -Minderung im Leitszenario 28 und im Szenarienkorridor 1. CO2-Emissionen, [Mio t CO2/a] Ist -effektiv LE 8: - 36% E1 : - 4% E2/E3: - 42% Ist-temperaturbereinigt -35% -4% E-Report IV REF 25 D1 : - 28% D2 : - 25% LEIT 28 SZEN D2 SZEN E3 LEIT\CO2; % D1 : - 61% D2 : - 59 % LE 8: - 78% E1: - 8% E2: - 82% E3: - 85% 14

15 Energiepreispfade Leitstudie (Beispiel Ölpreis) und Vergleich mit Politikszenarien V Ölpreis (Jahresmittelwerte), $ 25/b Mittelwert Jan- Nov 8 IEA 28 Nominal Real (Geldwert 25) Pfad A: Deutlich Pfad B: Mäßig Pfad C: Sehr niedrig POL V "Sehr hoch" POL V "Hoch" Quellen: DIW 27; BMWi 28; Tecson 28; eigene Berechnungen preise/oelpr-3; POL V "Referenz" 15

16 Stromgestehungskosten neuer Kondensations- Kraftwerke (7 h/a) - Preispfad A: "Deutlich", (Zins 6%/a, Abschr. 25 a, 7 h/a) - Stromgestehungskosten, cts25/kwh ,99 5,12 6,35 7,29 8,11 9,8 Kapitalkosten Betriebskosten Pfad B 3,9 6,68 8,4 Brennstoff 9,98 11,51 13,5 CO2-Aufschlag 5,49 6,93 8,95 11,2 12,77 14,26 Preispfad A: ( /MWh) Braunkohle 4,5 4,9 Steinkohle 19,7 25,3 Erdgas 34,9 51,5 CO 2 ( /t) : Braunkohle Steinkohle Erdgas 4, /MWh 9,5 /MWh 26, /MWh Braunkohle Steinkohle Erdgas - GuD LEIT8/KW - KOSA;

17 Stromgestehungskosten des Mixes von EE- Neuanlagen und des EE-Bestands,12 - LEITSZENARIO 28 - Stromgestehungskosten, EUR(25)/kWh,1,8,6,4,2 Mittelwert jeweil. Bestand ohne PV Mittelwert Neuanlagen ohne PV, LEIT8/STR-KOS3;

18 Verlauf der Stromgestehungskosten im Leitszenario 28 für Preispfade A und B 16 - LEITSZENARIO 28; Preispfade mit CO2-Aufschlag 14 Stromkosten (MS-Ebene) ct(25)/kwh Fossil Pfad A Gesamt Pfad A EE-neu Fossil Pfad B Gesamt Pfad B LEIT8/KOS-A-B;

19 Verlauf der jährlichen Differenzkosten des gesamten EE-Ausbaus 1 - Energiepreispfad A - Differenzkosten, Mrd. EUR (25)/a Strom Wärme Kraftstoffe Summe EE-Anteil 2%, CO 2 -Vermeidung: 2 Mio. t/a LEIT8/DIFGES-A;

20 Einige Schlussfolgerungen aus der Szenarioanalyse Das LEITSZENARIO 28 ist ein relativ robuster Entwicklungspfad zur Erreichung der Klimaschutzziele 22 ( - 4%) und 25 (- 8%). Wichtigste Bereiche zur CO2-Minderung Ausbau EE im Strombereich Effizienz im Wärmesektor (je 7-8 Mio. t/a Minderungspotential bis 22) Weitere wichtige Bereiche Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung Effizienz im Strombereich (EE-Ausbau im Wärmebereich und EE und Effizienz im Verkehr) Kritische Bereiche: Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung Effizienz im Strombereich EE-Ausbau im Wärmebereich 2

21 Wie sieht eine klimaverträgliche Energiezukunft für Deutschland aus? Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Christof Timpe Öko-Institut e.v. Freiburg - Darmstadt - Berlin Postfach Freiburg Tel.: c.timpe@oeko.de 21