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Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten für fossile Kraftwerke auf den Strommarkt und Klimaschutz in Deutschland Claudia Kemfert Pao-Yu Oei Clemens Gerbaulet.

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Präsentation zum Thema: "Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten für fossile Kraftwerke auf den Strommarkt und Klimaschutz in Deutschland Claudia Kemfert Pao-Yu Oei Clemens Gerbaulet."—  Präsentation transkript:

1 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten für fossile Kraftwerke auf den Strommarkt und Klimaschutz in Deutschland Claudia Kemfert Pao-Yu Oei Clemens Gerbaulet Friedrich Kunz Christian von Hirschhausen Berlin, 26. November 2015

2 Veröffentlichungen des DIW Berlin zum Thema Kohle (Auswahl) Politikberatung kompakt 98: Effektive CO 2 -Minderung im Stromsektor: Klima-, Preis- und Beschäftigungseffekte des Klimabeitrags und alternativer Instrumente DIW Wochenbericht 14-26: Kohle und Klimaschutz Politikberatung kompakt 84: Braunkohleausstieg - Gestaltungsoptionen im Rahmen der Energiewende Politikberatung kompakt 82: Gesetzentwurf CO 2 -Emissionsstandards Diverse Wochenberichte und weitere Studien; Übersicht November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten 1

3 Zusammenfassung Zur Erreichung des Klimaschutzziels 2020 (-40% weniger THG ggü. 1990) sind u.a. zusätzliche Maßnahmen im Stromsektor nötig Die vom BMWi vorgeschlagene Reserve bewirkt nur -8 Mio. t CO2, da einige der Anlagen ohnehin altersbedingt abgeschaltet werden. Grenzwerte für Anlagen ab 35 Jahren bewirken -25 Mio. t CO2 bis 2020; bei Grenzwerten für alle Anlagen werden bis zu -78 Mio. t eingespart Die Energiewirtschaft profitiert, Belastung der Haushalte ist minimal EE ersetzen die kontinuierlich abnehmende Kohleverstromung Ein Kohleausstieg gefährdet nicht die Versorgungssicherheit und kann bis 2035 eine 85% CO2-Reduktion des Stromsektors bewirken 26. November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten 2

4 Der Status Quo verfehlt das Klimaziel für 2020, und damit wohl auch für *) ggü Ziel*: -40% 2030 Ziel*: -55% 2050 Ziel*: % Quelle: Eig. Abb. basierend auf BMU (2013), Öko-Institut, AG Energiebilanzen 26. November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten 3

5 CO 2 Grenzwerte existieren in Großbritannien, USA und Kanada Absolut, ausgehend von 450 g/kWh multipliziert mit einem Loadfactor 0,85 und 8760 VLS Pro Standort Rohstoffunabhängig, mit einem Gaskraftwerk als Bezugsgröße Gilt seit Dezember 2013; konstanter Wert bis 2045 Neubauten und essentiellen Retrofit Großbritannien Ausgestaltung Berechnungsgrundlage Bezugsgröße Zeithorizont Anwendungsbereich Ausnahmen CCTS in den ersten drei Jahren, Biomasse, Wärmeanteil einer KWK -Anlage, sowie bei Stromengpässen 6 Spezifisch pro erzeugter Menge Strom Pro Standort Rohstoffabhängig, mit 450 g/kWh für Gas- und 500 g/kWh für Kohlekraftwerke Ist noch in der Antwortphase; einige Bundesstaaten (u.a. Kalifornien besitzen bereits eigene Mechanismen) Neubauten und essentiellen Retrofit USA Grenzwert im 7-Jahres- Durchschnitt einzuhalten, für nachträgliche CCTS- Nachrüstung Spezifisch bei 420 g/kWh Pro Standort Rohstoffabhängig, gilt nur für Kohlekraftwerke Tritt ab 1. Juli 2015 in Kraft Neubauten und Bestands- anlagen ab 50 Jahren Laufzeit (einige noch eher) Kanada Verspäteter Start mit CCTS ist bis 2025 erlaubt 26. November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten4

6 Verschiedene Formen der Ausgestaltung von CO2-Grenzwerten (engl. Emissions Performance Standard – EPS) „Business-As-Usual“ (BAU): Marktentwicklungen entsprechend Szenariorahmen der BNetzA Klimaschutz-Szenario (EPS): Es gilt ein CO 2 -Grenzwert von 3350 t CO 2 /MW pro Jahr für alle Kraftwerke in Deutschland. (=30-50% Auslastung von Kohlekraftwerken) Konsens-Szenario (EPS 35): Der CO 2 -Grenzwert gilt erst ab einem Betriebsalter von 35 Jahren. 26. November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten 5

7 Die Klimaschutzziele werden ohne Einführung von CO2- Grenzwerten deutlich verfehlt 26. November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten 6

8 CO2 Grenzwerte erhöhen den Strompreis für Haushalte um lediglich 1% und ist damit kaum spürbar für den Endverbraucher 26. November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten 7 Quelle: Eigene Berechnungen Annahme für 2020: Konstante Umlagen

9 Vergleich der verschiedenen Klimaschutzmaßnahmen 27. November 2013 Energiewende und Versorgungssicherheit 8 Vorschlag von Bündnis 90/ Die Grünen Bundes- regierung Agora Berechnet vonDIW Berlin Enervis Funktionsweise Grenzwert ab 35 Jahren Grenzwert für alle Kraftwerke Kohlereserve von 2,7 GW Stilllegung von 14 GW Zusätzliche CO 2 Vermeidung bis 2020 in Deutschland [Mil. t CO 2 ] Preiseffekt Haushalte [Cent/kWh] 0,180,6 0,06 + 0,05 Umlage = 0,11 0,23 Preiseffekt Börsenstrom [Cent/kWh] 0,31,00,10,4

10 Zusammenfassung Zur Erreichung des Klimaschutzziels 2020 (-40% weniger THG ggü. 1990) sind u.a. zusätzliche Maßnahmen im Stromsektor nötig Die vom BMWi vorgeschlagene Reserve bewirkt nur -8 Mio. t CO2 Grenzwerte für Anlagen ab 35 Jahren bewirken -25 Mio. t CO2 bis 2020; bei Grenzwerten für alle Anlagen werden bis zu -78 Mio. t eingespart Die Energiewirtschaft profitiert, Belastung der Haushalte ist minimal EE ersetzen die kontinuierlich abnehmende Kohleverstromung Ein Kohleausstieg gefährdet nicht die Versorgungssicherheit und kann bis 2035 eine 85% CO2-Reduktion des Stromsektors bewirken 26. November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten 9

11 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. DIW Berlin — Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung e.V. Mohrenstraße 58, Berlin Redaktion Claudia Kemfert || Pao-Yu Oei || Clemens Gerbaulet || Friedrich Kunz || Christian von Hirschhausen

12 CO2-Emissionen nach Brennstoff in Deutschland in 2020 – die Reserve bewirkt nur 8 Mio. t Reduktion; Grenzwerte Mio. t 26. November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten 11

13 Der Klimabeitrag erhöht die Profitabilität der Energiewirtschaft insgesamt (+450 Mio. € 2020); BK gewinnt und verliert (je nach Alter) Quelle: Eigene Berechnungen Nicht beachtet: Einnahmen aus Wärmelieferungen (KWK) und Systemdienstleistungen 26. November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten 12

14 Voraussichtliche Ausgestaltung der Klimareserve Quelle: Eigene Recherchen basierend auf Daten der Bundesregierung und der BNetzA 900 MW 350 MW MW Summe: MW Buschhaus/MIBRAG (350 MW) Jänschwalde/Vattenfall (900 MW) „300-MW-Flotte“ (Frimmersdorf/Niederaußem/Neurath)/ RWE (1.500MW) 26. November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten13

15 Derzeitiger Entwurf der Reserve: Wer ist betroffen? Überprüfung in 2018, ob 12,5 Mil. t bis 2020 reduziert werden BetreiberKraftwerks- block Netto- leistun g [MW] Alte r in 2020 Start Reserve Still- legun g Besonderheiten MibragBuschhaus / / 2020 Tagebaue im Helmstedter Revier 2016 ausgekohlt; ca. 150 km bis zum Mitteldeutschen Revier RWEFrimmersdorf P / / 2021 Letzten 2 (von 8) Blöcken am Standort; seit langer Zeit unter wirtschaftlichem Druck gemäß RWE Angaben Frimmersdorf Q / / 2021 Niederaußem E / / 2022 Stehen in der „Kraftwerksliste Bundesnetzagentur zum erwarteten Zu- und Rückbau 2015 bis 2019“ mit vor. Stilllegungsdatum 2019; Stand: / Sind zudem gemeinsam mit Blöcken C&D die Austauschkapazitäten für einen Neubau BoA Plus. Niederaußem F / / 2022 Neurath C / / 2023 Vatten- fall Jänschwalde E / / 2022 Jüngsten 2 Blöcke am Standort Jänschwalde (Inbetriebnahme: ); technisch sinnvoller Rückbau eines Kraftwerkes beginnend beim modernsten Block Jänschwalde F / / 2023 Quelle: Eigene Recherchen basierend auf Daten der Bundesregierung, der BNetzA und Webseiten der Unternehmen 26. November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten14

16 Prozentualer Anteil der Kohle- und EE-Stromerzeugung in Deutschland bis 2035 im Vergleich BAU und CO2-Grenzwertszenarien 26. November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten 15

17 Strombedingte CO2 Emissionen bei einem Kohleausstieg in Deutschland im Jahr > 85% CO2-Reduktion des Stromsektors Braunkohleausstiegs-Szenario (BK-): Im Jahr 2035 Stilllegung aller Braunkohlekraftwerke. CO 2 - Grenzwerte für Steinkohlekraftwerke. Kohleausstiegs-Szenario (K-): Im Jahr 2035 Stilllegung aller Braun- und Steinkohlekraftwerke. Erneuerbaren-Szenario (EE+): Kohleausstieg reizt 50% stärkeren Ausbau von Wind und PV an. 26. November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten 16

18 Ausführliche Ergebnisse bei einem Kohleausstieg in 2035 Durch die Herausnahme von Kraftwerkskapazitäten erhöht sich die Auslastung der verbleibenden (Gas-)Kraftwerke. Die Stilllegung aller Braunkohlekraftwerke resultiert in Gesamtimporten von 17 TWh; sowie zusätzlichen 38 TWh, wenn auch alle Steinkohlekraftwerke abgeschaltet werden. Durch einen stärkeren Ausbau der EE kann die Importbilanz jedoch auf einen Exportwert von 84 TWh angehoben werden. Die Abschaltung der Kohlekraftwerke führt zu einem moderaten Börsenstrompreisanstieg. So erhöht sich der Preis für das Jahr 2035 von 34 €/MWh (EPS) auf 36 (BK-) bzw. 41 €/MWh (K-). Dieser Wert liegt weiterhin unterhalb der durchschnittlichen Strompreise von Durch die Abschaltung der Kohlekraftwerke bis 2035 können die strombedingten CO 2 -Emissionen in Deutschland auf unter 50 Mio. t erheblich gesenkt werden. Bei einem Kohleausstieg entspricht dies ungefähr einer Reduktion von 85% im Vergleich zu November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten 17

19 Die Beendigung der klimaschädlichen Kohleverstromung ist Konsens; unterschiedliche Instrumente werden diskutiert InstrumentWirkungsweiseMögliche VorteileMögliche Nachteile CO 2 -Mindestpreis Verteuerung der CO 2 - Zertifikate Investitionssicherheit für Investoren Erzielbare Preise wohl zu niedrig, um Wechsel Kohle  Erdgas zu bewirken, nationale Implementierung problematisch Mindest- wirkungsgrade Abschaltung ineffizienter Kraftwerke Effizientere Rohstoffnutzung Auch offene Gasturbinen betroffen; aufwändige Überprüfung und Messung Flexibilitäts- anforderungen Abschaltung/Diskriminierung inflexibler Kraftwerke Bessere Integration fluktuierender Erneuerbarer Energien Auch GuD-Kraftwerke betroffen; aufwändige Überprüfung und Messung Kohleausstiegs- gesetz Reststrommengen oder Restemissionsmengen Vorgabe eines festen Kohleausstiegspfades Verlauf bei Versteigerungsprozess schwer progonostizierbar CO 2 -Grenzwerte (Neubau & Retrofit) Verbot von Neubaut/Retrofit (ohne CO 2 -Abscheidung) Verhinderung CO 2 -intensiver Investitionen Kurzfristig geringe Emissionsminderung CO 2 -Grenzwerte (für Bestand) Reduzierung der Auslastung bestehender Kraftwerke (nach dem Alter) Erhalt von Erzeugungskapazitäten, z.B. für Strategische Reserve Wirtschaftlichkeit von Kraftwerken beeinträchtigt, energiewirtschaftliche Wirkungen unklar Klimabeitrag Zusätzlicher CO2-Preis bei Budgetüberschreitung Kostengünstige Minderung, kein Retrofit, ETS-kompatibel Befürchtung positiver Rückkopplungen („Domino-Effekt“) Klimaschutzreserve „Abwrackprämie für alte Kraftwerke“ Sichere Stilllegung alter Kraftwerke Stilllegung nur im sowieso erwarteten Rahmen; umlagefinanziert Quelle: DIW 26. November 2015 Auswirkungen von CO 2 -Grenzwerten 18


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