„Energiewende Energiewende in Deutschland – Chancen, Herausforderungen und robuste Strategien “ Vortrag im Schlauen Haus

Oldenburg, den 21. November 2012 Prof. Dr. Uwe Leprich Institut für ZukunftsEnergieSysteme (IZES)

Das Institut für ZukunftsEnergieSysteme

2 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Was bedeutet „Energiewende“? „ g

3 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

IEA 450 Szenario – grundsätzliche Orientierung g g

Quellle: IEA 2012

4 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

20-20-20-Ziel der EU bis 2020

Beschluss des Europäischen Rates im März 2007 5 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Die Ziele des Energiekonzepts

Quelle: Schafhausen 2011

… als Grundpfeiler p der deutschen Energiewende g 6 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Das strompolitische Zieldreieck ü 2020 0 0 für 35% (39%) Erneuerbare

Bruttostromverbrauch 10% (0%) Reduktion

7 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

25% (28%) KWK

Kompass Leitstudie 2011 (Primärenergie)

Effizienz: 48% weniger Energieverbrauch gegenüber 2010

8 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

DLR/IW WES/IFNE 2012

Erneuerbare: rund di Hälfte die Hälf des d Energieverbrauchs in 2050

Kompass Leitstudie 2011 (Strom)

9 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Quelle: DLR/IWES S/IFNE 2012 2

Erneuerbare: mehr als 80% Anteil an der Stromerzeugung in 2050

Das Stromsystem als Herzstück der Energiewende

Quelle: UBA A 2011

10 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Der Wärmemarkt als Teil der g Energiewende • Der Wärmemarkt wird sich immer stärker mit dem Stromsektor verzahnen durch • den weiteren Ausbau der Kraft-WärmeKopplung • die stärkere Verbreitung elektrischer Wärmepumpen • die gemeinsame Optimierung von Strom-, Gas- und Wärmenetzen • Und er wird (muss) stark schrumpfen! 11 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Die Energiewende g eröffnet erhebliche gesellschaftliche Chancen!

12 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Chancen  Verringerung der Importabhängigkeit

13 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Energieimporte 1999 - 2010

Quelle e: BGR 2011 1

14 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Chancen  Verringerung der Importabhängigkeit  Stärkung der regionalen Wertschöpfung

15 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Entwicklung kommunaler g Wertschöpfung

16 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Chancen  Verringerung der Importabhängigkeit  Stärkung der regionalen Wertschöpfung g von Arbeitsplätzen p  Schaffung

17 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Gewinner Deutschland!

Quelle e: BMU 2012

18 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Chancen    

Verringerung der Importabhängigkeit Stärkung der regionalen Wertschöpfung g von Arbeitsplätzen p Schaffung Entmachtung der großen Energiekonzerne

19 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Marktanteile der vier Energiekonzerne g g 2009 an der Stromerzeugung

Quelle: BKA 2011

20 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Chancen     

Verringerung der Importabhängigkeit Stärkung der regionalen Wertschöpfung g von Arbeitsplätzen p Schaffung Entmachtung der großen Energiekonzerne Breiter gesellschaftlicher Konsens kann große Kreativität freisetzen

21 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Bevölkerungsmehrheiten

22 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Herausforderungen g der Energiewende

23 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Charakteristika des bisherigen Stromsystems

Entflechtung

Groß Großverbundnetz

zahlreiche Stadtwerke

24 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Strombörse

Netzregulierung

zentralisierte G ßk ft Großkraftwerke k S t Systemverantwortung marktmächtige Energiekonzerne

dezentrale Anlagenbetreiber

Liberalisierung

Technik

Akteure

Das künftige Stromsystem

Fluktuierende Erneuerbare Energien

25 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Technik 1: Dezentrale Fluktuierende Erneuerbare Energien (FEE)

als prägende Säulen des neuen S t Systems notwendige Flankierung über flexible „Ausgleichsoptionen“ Welche Gesamtleistung, welcher Mix?

26 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Elemente des künftigen Stromsystems

Entflechtung g

Strombörse

Netzregulierung li

Großverbundnetz

Fluktuierende Fl kt i d Erneuerbare Energien

zentralisierte t li i t Systemsicherheit

zahlreiche Stadtwerke

marktmächtige Energiekonzerne

dezentrale Anlagenbetreiber

27 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Technik 2: bidirektionale Stromnetze Stromfluss auch von unten nach oben mehr Steuerungsmöglichkeiten notwendig / Smart Grids Ergänzung durch zusätzliches Overlay Netz wohl notwendig Overlay-Netz

28 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Elemente des künftigen Stromsystems

Entflechtung g

Strombörse

Netzregulierung li

bidirektionale Netze

Fluktuierende Fl kt i d Erneuerbare Energien

zentralisierte t li i t Systemsicherheit

zahlreiche Stadtwerke

marktmächtige Energiekonzerne

dezentrale Anlagenbetreiber

29 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Technik 3: Dezentralisierung von Systemverantwortung

Neue Anforderungen an die Verteilnetzebene – neue Aufgabenteilung zwischen ÜNB und VNB stärkere Einbeziehung von dezentralen Anlagen in die Systemverantwortung stärkere Einbeziehung von Endkunden in die Systemg verantwortung

30 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Elemente des künftigen Stromsystems

Entflechtung g

bidirektionale Netze

zahlreiche Stadtwerke

31 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Strombörse

Netzregulierung li

Fluktuierende Fl kt i d D Dezentralit li erneuerbare sierung SystemEnergien verantwortung marktmächtige Energiekonzerne

dezentrale Anlagenbetreiber

Passen die Elemente der Liberalisierung und die alte Akteursstruktur zu dem neuen technischen t h i h System? S t ?

32 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Liberalisierung 1: Neue Rolle der VNB VNB als „aktiver Netzbetreiber“ und dezentraler Systemoptimierer („smart VNB“) … mit direktem Zugriff auf dezentrale Anlagen und Kunden? … als Optimierer der Querverbund Infrastruktur ((„HybridHybrid verbund-Infrastruktur netz“)

33 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Elemente des künftigen Stromsystems

Smart VNB

bidirektionale Netze

zahlreiche Stadtwerke

34 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Strombörse

Netzregulierung li

Fluktuierende Fl kt i d D Dezentralit li Erneuerbare sierung SystemEnergien verantwortung marktmächtige Energiekonzerne

dezentrale Anlagenbetreiber

Liberalisierung 2: Kapazitätsmärkte? Müssen die bestehenden „Kilowattstundenmärkte“ durch Kapazitätsmärkte ergänzt werden, m „Backup-Kapazitäten“ Back p Kapa itäten“ für die um FEE-Anlagen zu refinanzieren? Lassen sich Saisonalspeicher über L i hS i l i h üb Kapazitätsmärkte refinanzieren? L i h FEE A l lb t Lassen sich FEE-Anlagen selbst über Kapazitätsmärkte refinanzieren?

35 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Elemente des künftigen Stromsystems

Smart VNB

bidirektionale Netze

zahlreiche Stadtwerke

36 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Kilowattstundenund Kapazitätsmärkte

Netzregulierung li

Fluktuierende Fl kt i d D Dezentralit li Erneuerbare sierung SystemEnergien verantwortung marktmächtige Energiekonzerne

dezentrale Anlagenbetreiber

Liberalisierung 3: Qualitäts- und Innovationsregulierung

notwendig: eine neue Offenheit der Netzregulierung fü IInnovationen für ti notwendig: engere Abstimmung der Strom- und G Gasnetzregulierung t li

37 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Elemente des künftigen Stromsystems

Smart VNB

bidirektionale Netze

zahlreiche Stadtwerke

38 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Kilowattstundenund Kapazitätsmärkte

Qualitäts-/ Innovationsregulierung

Fluktuierende Fl kt i d D Dezentralit li Erneuerbare sierung SystemEnergien verantwortung marktmächtige Energiekonzerne

dezentrale Anlagenbetreiber

Akteure 1: Stadtwerke als Schlüsselakteure? Sind „die“ Stadtwerke in der Lage, als VNB zunehmende h d B Beiträge it ä zur S Systemsicherheit t i h h it zu erbringen und dabei ggf. zu kooperieren? Sind Si d „die“ di “ St Stadtwerke dt k in i der d Lage, L mehr h Netzintelligenz N t i t lli zu realisieren und zu nutzen? Sind „die“ Stadtwerke in der Lage, dezentrale Erzeugungsmöglichkeiten umfassend zu nutzen? Sind „die“ Stadtwerke in der Lage, dezentrale „Flexibilitätsoptionen“ zu erschließen? ….

39 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Elemente des künftigen Stromsystems

Smart VNB

bidirektionale Netze Stadtwerke als Schlüsselakteure?

40 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Kilowattstundenund Kapazitätsmärkte

Qualitäts-/ Innovationsregulierung

Fluktuierende Fl kt i d D Dezentralit li erneuerbare sierung SystemEnergien verantwortung marktmächtige Energiekonzerne

dezentrale Anlagenbetreiber

Akteure 2: Energiekonzerne als Systemergänzer? … durch Beiträge zentraler erneuerbarer Energien wie Wind Wind-Offshore Offshore oder CSP („Desertec“)? … durch d h den d B Bau flflexibler ibl B Backupk Kapazitäten wie z.B. Gaskraftwerke? … durch d h den d B Bau zentraler t l T Tages- und d Saisonalspeicher im In- und Ausland? d h IInfrastrukturmanagement f t kt t in i der d … durch Fläche?

41 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Elemente des künftigen Stromsystems

Smart VNB

bidirektionale Netze Stadtwerke als Schlüsselakteure?

42 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Kilowattstundenund Kapazitätsmärkte

Qualitäts-/ Innovationsregulierung

Fluktuierende Fl kt i d D Dezentralit li Erneuerbare sierung SystemEnergien verantwortung Energiekonzerne g als Systemergänzer?

dezentrale Anlagenbetreiber

Akteure 3: Neue Anbieter als Energiewende-Akteure?

… als Vermarkter von Erneuerbaren Energien? … Erschließer von Flexibilitätsoptionen? ti ? … als Effizienzakteure?

43 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Elemente des künftigen Stromsystems

Smart VNB

bidirektionale Netze Stadtwerke als Schlüsselakteure?

44 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Kilowattstundenund Kapazitätsmärkte

Qualitäts-/ Innovationsregulierung

Fluktuierende Fl kt i d D Dezentralit li Erneuerbare sierung SystemEnergien verantwortung Energiekonzerne g als Systemergänzer?

Neue Anbieter als l EnergieE i wendeAkteure?

Grundlegende g Herausforderung g Anpassung und Weiterentwicklung d Liberalisierung der Lib li i und d der d bisherigen g Akteursrollen im Einklang mit den Anforderungen der künftigen Regenerativwirtschaft

45 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Robuste Strategien g für die weitere Umsetzung der Energiewende

46 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

1. Strategie: EEG 2.0 

Erhalt wesentlicher Grundpfeiler des EEG wie Einspeisevorrang, p g, hohe Investitionssicherheit,, Technologievielfalt



„Systemdienliche Systemdienliche“ Weiterentwicklung des EEG durch  Vergütungssignale für eine systemgerechtere Auslegung g g der Anlagen g  Vergütungssignale für eine optimierte Standortwahl  Regelungen des Marktzutritts zu den DispatchMärkten etc. (v.a. Regelenergie)  schnellere Anpassung der Vergütungen  …

47 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

2. Strategie: Flexibilisierung Alle die FEE flankierenden Systemelemente müssen maximal flexibel sein bzw. flexibilisiert werden 

der bestehende konventionelle Kraftwerkspark



KWK-Anlagen, insbesondere auch bei der Biomasse



die Verbraucher, insbesondere große industrielle und gewerbliche Verbraucher



neue Kraftwerke als Backup-Kraftwerke p

48 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

3. Strategie: Anpassung der Infrastruktur  Ausbau der Verteilernetze (Nieder- und Mittelspannung, z.T. Hochspannung)  Aufrüstung der Verteilernetze mit Netzintelligenz („smart grids“)  Ausbau der Übertragungsnetze g g ((Höchstspannung) p g)  Ergänzung der Übertragungsnetze durch zusätzliche HGÜ Leitungen HGÜ-Leitungen  Ausbau der grenzüberschreitenden Leitungen

49 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Weitere Flankierungen  Entwicklung einer wirksamen Stromeffizienzstrategie  gerechtere Verteilung der Kosten der Systemtransformation  gesteigerte Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten in den Bereichen Stromspeicher, p , dezentrale Systemlösungen, Lastmanagement, ..  Weiterentwicklung des Systemdesigns für den Stromsektor  bessere Koordination der Energiewende innerhalb der Bundesregierung

50 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Voraussetzungen für eine erfolgreiche Energiewende

Akzeptanz

Bezahlbarkeit

Optimismus

VersorgungsVersorgungssicherheit

51 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Solidarität

Allerdings: die Energiewende kommt g nicht im Schlafwagen!

52 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]

Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ! Institut für ZukunftsEnergieSysteme (IZES) Altenkesselerstr. 17, Gebäude A1 66115 Saarbrücken Tel. 0681 – 9762 840 Fax 0681 – 9762 850 email: il [email protected] i h@i d Homepage www.izes.de

53 [Leprich, 21. November 2012 Oldenburg]