Die Rolle der Kraft-Wärme-Kopplung in der Energiewende Berlin, 23.04.2015 Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 1 I 19
Gliederung 1. KWK heute: Segmente, Mengen, Wirtschaftlichkeit 2. Die Rolle der KWK in einem Marktdesign für die Energiewende 3. Überblick: Die wichtigsten Erkenntnisse zur Weiterentwicklung des KWK-G Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 2 I 19
01 01 KWK heute: Segmente, Mengen, Wirtschaftlichkeit Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 3 I 19
Segmente der Kraft-Wärme-Kopplung Kraft-Wärme-Kopplung hat gegenüber getrennter Erzeugung große Effizienzvorteile. Sie spielt in der allgemeinen Versorgung und der Industrie eine große Rolle. Der größte Teil der KWK- Stromerzeugung stammt aus Erdgas und Biomasse. 17 TWh 18 % 3 TWh 3 % 18 TWh 20 % 3 TWh 3 % Quelle: Öko-Institut 53 TWh 58 % Kohle Öl Gas Biomasse Sonstige Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 4 I 19
Entwicklung der KWK Die KWK steigt in den vergangenen Jahren nur sehr geringfügig. Stagnation der Fernwärme-KWK, geringe Anstiege in den übrigen Bereichen Der größte Zuwachs stammt aus der biogenen KWK und aus kleinen KWK-Anlagen bis 1 MW. 60 50 40 Die biogene KWK wird dabei gar nicht über das KWK-G, sondern das EEG gefördert. TWh 30 20 10 0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Quelle: Öko-Institut, Prognos allgemeine Versorgung Industrielle KWK KWK-Anlagen unter 1 MW el biogene KWK Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 5 I 19
Wirtschaftlichkeit der KWK Die gegenwärtige Marktsituation erlaubt keine Finanzierung von KWK-Anlagen. Selbst die fixen Betriebskosten können teilweise nicht gedeckt werden (negativer Deckungsbeitrag 2). Dies gefährdet den Weiterbetrieb der Anlagen. Der Erhalt der stilllegungsbedrohten Fernwärme-KWK- Anlagen würde 170 bis 340 Mio. Euro kosten (bei 18 Mio. t Emissionsvermeidung ca. 9 19 /t CO 2 ). 2013 /kw 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 20 Deckungsbeitrag 2 verschiedener KWK-Anlagen 40 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 Bandbreite der Deckungsbeiträge, die zur Refinanzierung von Investitionen notwendig sind BHKW 6 GuD 1 GuD 2 GuD 3 GuD 4 Quelle: Prognos Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 6 I 19
02 Die Rolle der KWK in einem Marktdesign für die Energiewende Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 7 I 19
KWK sollte sich im Markt behaupten KWK muss sich langfristig im Markt behaupten. Die Grundlage hierfür sollte in einem anzustrebenden Zielmodell sein: 1. Erlöse aus dem Verkauf erzeugter Wärme 2. Erlöse aus dem Verkauf von erzeugter elektrischer Arbeit 3. Erlöse aus der Vorhaltung elektrischer Leistung (ggf. aus einem Kapazitätsmarkt) 4. Sonstige Erlöse (z.b. aus der Bereitstellung von Systemdienstleistungen) Diese Effizienzvorteile werden in dem Zielmodell als kostenseitige Wettbewerbsvorteile im Vergleich zu ungekoppelter Erzeugung wirksam: 5. Kostenvorteile bei der Brennstoffbeschaffung 6. Kostenvorteile bei der Beschaffung von CO 2 -Zertifikaten Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 8 I 19
KWK-Zielerreichung ist bedroht Die Entwicklung der vergangenen Jahre lässt nicht erwarten, dass die KWK- Ausbauziele erreicht werden. 160 KWK-Stromerzeugung seit 2005 und Ziel im Jahr 2020 30 % 140 25 % 120 TWh 100 80 20 % 15 % 60 10 % 40 20 5 % 0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 0 % KWK-Nettostromerzeugung KWK-Ziel KWK-Anteil Quelle: Prognos et al. 2014 Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 9 I 19
Zielerreichung sprengt den Förderdeckel Die notwendige Förderung würde den vorgesehenen Förderdeckel deutlich überschreiten. Aus diesem Grund müssen verfügbare Fördermittel so eingesetzt werden, dass sie einen möglichst großen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Bezogen auf die Emissionseinsparungen kostet Bestandserhalt ca. 9-19 /t CO 2, Neubau 66 266 /t CO 2. Quelle: Prognos, LBD-Analyse Mio. Zielerreichung würde im aktuellen Marktumfeld den Förderdeckel sprengen 10.000 9.000 8.000 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0 aktuelle Förderung und Bestandssicherung Erdgas-KWK mit Ausbau Fernwärme- KWK mit Ausbau Objekt-KWK Förderdeckel Ausbau Bestandssicherung Förderung 2014 Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 10 I 19
Nur Erdgas und Biomasse leisten tatsächlich einen Klimaschutzbeitrag Nur Erdgas und Biomasse leisten tatsächlich einen Emissionsminderungsbeitrag. Steinkohle leistet praktisch keinen Beitrag. Der Grund: Kohlebasierte Wärmeerzeugung bietet im Vergleich zur Wärmeerzeugung mit Erdgas oder Heizöl keine Vorteile. Mio. t 10 5 0 5 10 15 20 25 30 35 36 Emissionsminderungsbeitrag der KWK nach Brennstoffen 1 24 3 40 Erdgas Braun- und Steinkohle Biomasse Sonstige Quelle: StBA, Prognos, LBD-Analyse Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 11 I 19
Selbstverbrauchsvorteile sind wichtigster Förderbestandteil Selbstverbrauchsvorteile wie eingesparte EEG-Umlage, Netznutzungsentgelte, Stromsteuer sind die wichtigsten Treiber im KWK- Ausbau, jedoch intransparent und nur nährungsweise quantifizierbar. Das KWK-G hat den kleinsten Anteil an der KWK-Förderung. Mio. 2.500 2.000 1.500 1.000 Beitrag verschiedener Förderinstrumente 500 0 Selbstverbrauchsvorteile vermiedene Netzentgelte KWK-Anlagenförderung (nur Stromerzeugung) Quelle: StBA, Prognos, LBD-Analyse Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 12 I 19
Steigende Einspeisung aus fluktuierenden Erneuerbaren Die zunehmende Einspeisung volatiler erneuerbarer Energien macht die Flexibilisierung des Gesamtsystems erforderlich. 90 80 70 60 GW 50 40 30 20 10 0 Mo Di Mi Do Fr Sa So Biomasse fluktuierende Erzeugung Residuallast Nachfrage Quelle: IWES, LBD-Analysen Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 13 I 19
Selbstverbrauchsvorteile als Hürde für Flexibilität Durch die Privilegierung des Selbstverbrauchs sowie die Ausgestaltung der KWK- Zuschläge wird die vorhandene Flexibilität bei KWK-Anlagen nicht ausgeschöpft. 200 150 Förderung und Selbstverbrauchsvorteile erhöhen Benutzungsstunden /MWh 100 50 0 Quelle: LBD-Analyse -50 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 geordnete Preisreihe 2014 Grenzkosten 2014 Grenzkosten mit KWK-Vergütung Grenzkosten mit KWK-Vergütung, Stromsteuervermeidung und vermiedener EEG-Umlage Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 14 I 19
03 Überblick: Die wichtigsten Erkenntnisse zur Weiterentwicklung des KWK-G Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 15 I 19
Ansatzpunke für eine höhere Energiewendekompatibilität Die anstehende KWK-G-Novelle KWK-Ziel neu definieren Bestandserhalt Gas-KWK Fördermittel effizient einsetzen Reduktion von Überförderung Flexibilität Reduktion preisverzerrender Effekte Flexibilität Direktvermarktung Streichung des KWK-Ausbauziels: KWK ist kein Selbstzweck, ihre Förderung muss sich am Ziel der Emissionsreduzierung orientieren. Stilllegung von Gas-KWK verhindern: Dafür ist eine relativ geringe Fördersumme i.h.v. ca. 170-340 Millionen Euro pro Jahr erforderlich. Streichung der Förderung von selbstverbrauchten KWK-Strommengen Abschaffung der heute bestehenden Regelungen zu vermiedenen Netzentgelten und ggf. Weiterentwicklung des Instrumentes Abschaffung der KWK-Förderung bei negativen Strompreisen Entkopplung von KWK-Wärmeerzeugung und Wärmebedarf durch Fortführung der Speicherförderung zur Flexibilisierung der KWK Verpflichtende Direktvermarktung für alle Anlagen ab 100 kw (analog zum EEG) Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 16 I 19
Ansatzpunke für eine höhere Energiewendekompatibilität Verbesserung der Rahmenbedingungen Transparenz Marktdesign-Strategie Weder das Fördervolumen aus der Privilegierung des Selbstverbrauchs noch das Volumen der ausgezahlten vermiedenen Netznutzungsentgelte ist bekannt. Dies erschwert den politischen Entscheidungsprozess zur Weiterentwicklung des Regulierungsrahmens und verletzt Verbraucherschutzinteressen. Eine zentrale Herausforderung für das Marktdesign der Zukunft wird sein, möglichst unverzerrte Preissignale zu schaffen und gleichzeitig die Refinanzierung von Erzeugungs- und Netzkapazitäten zu gewährleisten. Die Sektorgrenzen zwischen Strom-, Wärme- und Mobilitätssektor verwischen im Zuge der Energiewende. Energieflüsse und Substitutionsmöglichkeiten über diese Grenzen hinweg erfordern verstärkte Aufmerksamkeit für regulatorisch bedingte Verzerrungen von Preissignalen. Eine Wärmewende muss eingeleitet werden, um Investoren ausreichend Sicherheit für Investitionen in fixkostenintensive Infrastrukturprojekte im Wärmesektor zu geben. Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 17 I 19
Ansprechpartner Carsten Diermann Unternehmensberater carsten.diermann@lbd.de Tel.: +49 30 617 85 363 Beratungsschwerpunkte Studien und Analysen zur Entwicklung der Stromerzeugung und des Stromgroßhandelsmarktes sowie zum künftigen Marktdesign mit Kapazitätsmechanismen Entwicklung von (Fern-)Wärme-erzeugungsund -versorgungsstrategien sowie von Anlagenkonzepten und Geschäftsmodellen Entwicklung von Strombeschaffungsstrategien Nutzung von Finanzprodukten zur Risikoabsicherung Regenerative Energien Potenzialanalysen und Auswirkungen auf den Stromerzeugungspark Kaufmännische und technische Bewertung von Netzen und Anlage Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 18 I 19
Kontakt LBD-Beratungsgesellschaft mbh Mollstraße 32 (D)10249 Berlin Tel.: +49 30 617 85 310 Fax: +49 30 617 85 330 info@lbd.de www.lbd.de Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 19 I 19
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Steigende Einspeisung aus fluktuierenden Erneuerbaren Quelle: LBD-Analysen Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 21 I 19
Prognostizierte Entwicklung zeigt nur minimalen Zuwachs Quelle: LBD-Berechnungen; *Investitionskosten müssen vollständig über Fördermittel verdient werden; **bei 5-jähriger Förderung mit 8% Verzinsungserwartung Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 22 I 19
Steigende Einspeisung aus fluktuierenden Erneuerbaren Quelle: Prognos, LBD-Analysen Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 23 I 19
Steigende Einspeisung aus fluktuierenden Erneuerbaren Quelle: LBD-Analysen Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 24 I 19
Prognostizierte Entwicklung zeigt nur minimalen Zuwachs Quelle: Prognos et al. 2014 Agora Energiewende Die Rolle der KWK in der Energiewende LBD Beratungsgesellschaft Berlin 23.04.2015 25 I 19