Technik- und Kostenszenarien der Strombereitstellung in Deutschland bis 2040: Endbericht zum Teilprojekt E1 des Forschungsverbunds KW21 (Deutsch)

in IfE Schriftenreihe ; 55 ; 1-113
IfE Schriftenreihe

Ziel des Teilprojekts E1 des Forschungsverbunds KW21 ist die Modellierung zukünftiger Strukturen der Stromerzeugung in Deutschland in Abhängigkeit von unterschiedlichen Rahmenbedingungen, die anhand von Szenarien simuliert und analysiert werden, beispielsweise der Einfluss von Brennstoffpreisen, Kernenergieausstieg oder Einsparung von CO2-Emissionen. Die Themenbereiche Versorgungszuverlässigkeit und vorgezogene Kraftwerkserneuerung werden gesondert betrachtet. Zukünftige Technologien, wie etwa Kraftwerke mit CO2-Abscheidung, werden berücksichtigt und bewertet. Nach Vorstellung des Lösungsansatzes werden die Teilmodelle für die Anforderungen an die Strombereitstellung und die Optimierung des Kraftwerksausbaus beschrieben. Die dabei entwickelten Methoden erlauben es, durch Variation der Einflussparameter mögliche Entwicklungen und Tendenzen aufzuzeigen. Voraussichtlich steigt die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) stärker als die Gesamtstromnachfrage. Gleichzeitig sind thermische Erzeugungseinheiten weiterhin notwendig, da ein großer Teil der EEG-Stromerzeugung aus Windkraftanlagen kommen wird. Folgende Entwicklungen unterstützen eine Reduktion von CO2-Emissionen in der Stromerzeugung: Der geringe Anstieg des Stromverbrauchs, die Erhöhung der Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien, die Verbesserung der Wirkungsgrade thermischer Kraftwerke und Investitionen in CO2-arme Kraftwerkstechnologien mit einer Verschiebung im Brennstoffmix, was durch die Einführung des Emissionshandels erreicht wird. Eine Verschiebung der Stromerzeugung von kohlebefeuerten Kraftwerken zu Erdgaskraftwerken zur Senkung der spezifischen Emissionen führt zu einer Ausweitung der Importabhängigkeit. Um dies emissionsneutral zu vermeiden, müsste entweder die Laufzeit der Kernkraftwerke verlängert werden oder die CO2-freien Kraftwerkstechnologien müssten früher zur Verfügung stehen. Für den CO2-Zertifikatshandel wird gezeigt, dass sich der Zertifikatspreis bei einer Vorgabe der Emissionsmenge in Abhängigkeit der übrigen Rahmenbedingungen ausbildet. Beispielsweise führt die Verfügbarkeit der CCS-Technologie zu einer Dämpfung der Zertifikatspreise. Die Stromgestehungskosten werden sich je nach Szenario bis zum Jahr 2040 um 40 % bis 60 % erhöhen.

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