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Auswirkungen eines verzögerten Ausbaus
der Kuppelkapazitäten auf das europäische
Stromsystem
Projekt: „Modellbasierte Szenarienuntersuchung der Entwicklungen im deutschen Stromsystem unter
Berücksichtigung des europäischen Kontexts bis 2050“
In Zusammenarbeit mit:
David Ritter - IEWT 2019, Wien
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Fragestellung und
methodisches Vorgehen
Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019
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Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019
● Auswirkungen eines verzögerten Ausbaus der Kuppelkapazitäten in
unterschiedlich ambitionierten Energiewende-Welten
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Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019
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Installierten Kapazitäten - Europa
Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019
Quellen:
• Unambitioniert:: EU Reference Scenario 2016
• Ambitioniert: TYNDP 2018 Best Estimate, eHighway 2050 100%RES
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Starke Vernetzung - Quelle:
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Geringe Vernetzung - Vorgehen:
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Kapazitäten TYNDP 2016 und
TYNDP 2018 für das Jahr 2020
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Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019
Quelle: Jacobs University Bremen
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NTCs 2015
Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019
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• AT-DE 2018 Werte
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2015: 11
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Stromerzeugung Europa
ambitioniertes Szenario stark vernetzt
Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019
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Rückgang der
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• Steigerung EE-Anteil an
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www.oeko.de Stromerzeugung Europa
ambitioniertes Szenario
Auswirkung geringere Vernetzung
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• Teurere Technologien werden
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13
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Stromerzeugung ambitioniertes Szenario
Veränderung durch geringere Vernetzung – Szenariojahr 2050
Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019
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Zusammenfassung
• Deutlicher Ausbau/stärke Nutzung der Kuppelkapazitäten in
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Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019
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Kumulierte NTCs – ENTSO-E Gebiet
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Installierte Leistungen – EU 28
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CO2-Preise
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Weitere Input-Daten
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Auswirkungen eines verzögerten Ausbaus der Kuppelkapazitäten auf das europäische Stromsystem

  • 1. www.oeko.de Auswirkungen eines verzögerten Ausbaus der Kuppelkapazitäten auf das europäische Stromsystem Projekt: „Modellbasierte Szenarienuntersuchung der Entwicklungen im deutschen Stromsystem unter Berücksichtigung des europäischen Kontexts bis 2050“ In Zusammenarbeit mit: David Ritter - IEWT 2019, Wien
  • 2. 2 www.oeko.de Fragestellung und methodisches Vorgehen Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019
  • 3. 3 www.oeko.de Untersuchungsgegenstand Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019 ● Auswirkungen eines verzögerten Ausbaus der Kuppelkapazitäten in unterschiedlich ambitionierten Energiewende-Welten ● Deutschland ein Szenario (BMU Klimaschutzszenario 95) ● Strommarktmodellierung mit PowerFlex-EU ● Szenariojahre 2030, 2040 und 2050 ● Kernindikatoren: ‒ CO2-Emissionen ‒ Stromerzeugung
  • 4. 4 www.oeko.de Strommarktmodell PowerFlex-EU • Einsatzmodell für thermische Kraftwerke, fluktuierende erneuerbare Energien, Speicher und Flexibilitätsoptionen • Lineares Optimierungsproblem in stündlicher Auflösung mit perfekter Voraussicht • Zielfunktion: Minimierung der kurzfristigen Gesamtkosten • DE + 31 ENTSO-E Mitgliedsländer in aggregierter Form: • Jedes Land ist als ein Knoten abgebildet • Innerhalb eines Knotens wird ein einheitliches Marktgebiet ohne Netzengpässe unterstellt • Stromaustausch zwischen den Ländern erfolgt über den Transportmodell- Ansatz Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019
  • 5. 5 www.oeko.de Installierten Kapazitäten - Europa Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019 Quellen: • Unambitioniert:: EU Reference Scenario 2016 • Ambitioniert: TYNDP 2018 Best Estimate, eHighway 2050 100%RES
  • 6. 6 www.oeko.de Ausbau Kuppelkapazitäten Starke Vernetzung - Quelle: • eHighway 2050 • 2030: Scenario 2030 • 2040: Scenario Extended • 2050: Scenario Big&Market Geringe Vernetzung - Vorgehen: • Vergleich prognostizierte NTC- Kapazitäten TYNDP 2016 und TYNDP 2018 für das Jahr 2020 • Durchschnittlich 34% verringerter Ausbau • Fortschreibung der relativen Verzögerung je Kuppelstelle Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019 Quelle: Jacobs University Bremen
  • 7. 7 www.oeko.de NTCs 2015 Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019 Quelle: • ENTSO-E Forecasted Transfer Capacities – Year Ahead • AT-DE 2018 Werte
  • 8. 8 www.oeko.de NTCs 2050 starke Vernetzung Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019 Quelle: eHighway 2050 Szenario Big&Market 2015: 11 2015: 7
  • 10. 10 www.oeko.de CO2-Emissionen Europa Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019 -85%-61% -81% Effekte durch verzögerten Ausbau Unambitioniertes Szenario: • Nur marginale Effekte • Keine verringerte EE- Nutzung Ambitioniertes Szenario: • 2050: + 45 Mio. t CO2 (34%)
  • 11. 11 www.oeko.de Stromerzeugung Europa ambitioniertes Szenario stark vernetzt Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019 • Deutlicher frühzeitiger Rückgang der Kohleverstromung • Steigerung EE-Anteil an der Stromerzeugung von 56% in 2030 auf 90% in 2050
  • 12. 12 www.oeko.de Stromerzeugung Europa ambitioniertes Szenario Auswirkung geringere Vernetzung Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019 • Teurere Technologien werden verstärkt eingesetzt • In 2050 reduziert sich der EE- Anteil an der Stromerzeugung auf 87% • Emissionssteigerung in 2050 ist auf verstärkten Erdgas- Einsatz zurück zu führen
  • 13. 13 www.oeko.de Stromerzeugung ambitioniertes Szenario Veränderung durch geringere Vernetzung – Szenariojahr 2050 Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019 • Verringerte Integration von EE-Strom in Nord- Europa • Stärkerer Einsatz von Gas- Kraftwerken in Mittel- und Süd- Europa
  • 14. 14 www.oeko.de Zusammenfassung • Deutlicher Ausbau/stärke Nutzung der Kuppelkapazitäten in den kommenden Jahren angestrebt • Historisch signifikante Minderung beim geplanten Ausbau der Kuppelkapazitäten zu beobachten • Eine Fortsetzung der heute beobachteten Verzögerungen beim Ausbau der Kuppelkapazitäten, können bei der Umsetzung einer ambitionierten Energiewende zu signifikanten Mehremissionen führen (34% im ambitionierten Szenario im Jahr 2050). Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019
  • 15. www.oeko.de Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Thank you for your attention! Haben Sie noch Fragen? Do you have any questions? David Ritter Wissenschaftlicher Mitarbeiter Öko-Institut e.V. Geschäftsstelle Freiburg Telefon: +49 761 45295-280 E-Mail: d.ritter@oeko.de
  • 17. 17 www.oeko.de Kumulierte NTCs – ENTSO-E Gebiet Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019
  • 18. 18 www.oeko.de Installierte Leistungen – EU 28 Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019
  • 19. 19 www.oeko.de Stromnachfrage – EU 28 Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019
  • 21. 21 www.oeko.de Weitere Input-Daten Speichertechnologien: Verhältnis NTC/TC: 2016: Ø 31% (ACER Recommendation 02-2016) 2025: min. 70% (Interinstitutionale File: 2016/0379 (COD); Art. 14, 7a) Auswirkungen verzögerter NTC-Ausbau│David Ritter│IEWT Wien - 14. Februar 2019 Technologie Gesamt- wirkungs- grad Variable Kosten (€/MWh) Be- und Entladekapazität Speicherkapazität Batterie 95% 0,1 10% der installierten PV-Leistung 10% der installierten PV-Leistung * 1h Power-to-Gas (PtG) 30% 3,0 100% der Jahresspitzenlast 100% der Jahresgesamtlast