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07-08 | 2015

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Special Erneuerbare

Special Erneuerbare Energien Bild 7 Anzahl der netzkritischen Handelsperioden mit Unterdeckung am Spotmarkt (maximal verfügbares Angebot < Nachfrage) und der Leistungsbetrag der Unterdeckung. Bild 8 Alterspyramide, Zubaurate und Sterberate des konventionellen Kraftwerksparks > 10 MW (el.) Ende 2014 (angenommene durchschnittliche Lebensdauer von kohle-, gas- und ölgefeuerten Kraftwerken 45 Jahre, von Wasserkraftwerken 80 Jahre). men 4,2 GW der verbleibenden Leistungsreserve von 5 GW in diesem Szenario. Das tatsächliche, historische Maximum der Stromnachfrage von 88 GW am Dienstag, 26. März 2013, 12 Uhr, übertraf die verfügbare Kapazität ohne Wind, PV und Biomasse allerdings um 5,4 GW. Dieses Defizit steht wiederum in guter Übereinstimmung mit den Daten, die in dieser Arbeit aus den Angebotskurven am Day-Ahead-Spotmarkt geschätzt wurden. Ein signifikanter Anteil der Elektrizitätsnachfrage wurde auch durch Exporte in Nachbarländer getrieben. Folglich hätte eine Reduktion dieser Exporte die Leistungsbilanz verbessern können. Allerdings berücksichtigen die rekonstruierten Preise implizit bereits die Angebotsund Nachfragesituation der Nachbarstaaten. Im Jahr 2022 reicht die konventionelle Kraftwerksreserve nicht mehr Die rekonstruierten Preissteigerungen beruhen also vor allem darauf, dass der konventionelle Kraftwerkspark Deutschlands ohne erneuerbare Energien nicht mehr in der Lage gewesen wäre, die Nachfrage an den Strommärkten jederzeit zu decken. Die Kernfrage für die Bewertung der Ergebnisse der FAU-Studie ist entsprechend, ob sich der Mangel an konventioneller Kraftwerkskapazität auch ohne den massiven Zubau der erneuerbaren Energien in diesem Ausmaß eingestellt hätte. Für den Betrachtungszeitraum 2011 bis 2013 wäre dies unerheblich gewesen: Der Neubau eines Großkraftwerks dauert bis zu zehn Jahre. Die geringe Investitionsbereitschaft der Energiewirtschaft in den Jahren davor zeigt allerdings deutlich, dass die Knappheit an konventioneller Kraftwerkskapazität nicht das Ergebnis des Ausbaus erneuerbarer Energien ist. Der Ausbau konventioneller Kraftwerke kam in Deutschland bereits Ende der 1990er Jahre ins Stocken. Zwischen den Jahren 2002 und 2010 wurde in Deutschland kein einziges Kohlekraftwerk neu in Betrieb genommen. Gründe hierfür waren nicht die damals noch in den Kinderschuhen steckenden erneuerbaren Energien, sondern die Folgen der Liberalisierung europäischer Strommärkte, die damals steigenden Erdgaspreise, politische Unsicherheiten um CO 2 -Zertifikate und die geringe Akzeptanz großer Kraftwerks - projekte. Besonders deutlich wird der Investitionsstau der letzten Jahre an der Alterspyramide unseres aktuellen Kraftwerksparks (Bild 8). Insgesamt wurde in den letzten 25 Jahren mit rund 1,3 GW/a nur ein Drittel der Leistung zugebaut [3], die in den nächsten Jahren jährlich altersbedingt vom Netz gehen muss (etwa 4,6 GW). Der konventionelle Kraftwerkspark ist überaltert, der Versorgungsengpass ist lange vorprogrammiert. Ohne erneuerbare Energien wäre eine sichere Versorgung Deutschlands heute nicht mehr gewährleistet. Für die nächsten Jahre resultiert daraus massiver Handlungsbedarf. Insbesondere, wenn im Jahr 2022 – also bereits in sieben Jahren – die letzten Kernkraftwerke vom Netz gehen, entstehen erhebliche Leistungsdefizite, die auch der Ausbau Erneuerbarer entsprechend dem Ausbaukorridor der Bundesregierung nicht kompensieren kann. Neben dem Netzausbau ist also auch ein massiver Ausbau von Stromerzeugungskapazitäten notwendig. Ob der Ausbau durch konventionelle Kraftwerke, Speichertechnologien, dezentrale KWK-Anlagen oder zusätzliche erneuerbare Energien realisiert wird, ist dabei nicht entscheidend. Im Gegenteil werden Investitionen in all diese Technologien ihren Beitrag leisten müssen, um in so kurzer Zeit den Wegfall von rund 12,1 GW nuklearer Kraftwerkskapazität und fast 100 TWh – also einem Sechstel des bundesdeutschen Stromverbrauchs – zu kompensieren. Literatur [1] Dillig, M.; Karl, J.: „Deutschland ohne Erneuerbare Energien?“. www.evt.cbi.fau.de [2] Bericht der deutschen Übertragungsnetzbetreiber zur Leistungsbilanz 2013. www.bmwi.de/BMWi/ Redaktion/PDF/J-L/leistungsbilanzbericht-2013.pdf [3] Kraftwerksliste der Bundesnetzagentur. www.bundesnetzagentur.de/cln_1412/DE/Sachgebiete/ ElektrizitaetundGas/Unternehmen_Institutionen/ Versorgungssicherheit/Erzeugungskapazitaeten/ Kraftwerksliste/kraftwerksliste-node.html 36 BWK Bd. 67 (2015) Nr. 7/8

Erneuerbare Energien Special Rolf Sohrmann über den derzeitigen Umbau der japanischen Energieversorgung „Perspektivisch wird Japan Deutschland in der Photovoltaik überholen” PHOTOVOLTAIK | Die Reaktorkatastrophe von Fukushima hat die Welt nachhaltig verändert. Die deutsche Bundesregierung hat unter den Eindrücken aus Japan das Ende der Atomkraft in Deutschland beschlossen. Weltweit stieg die Skepsis gegenüber der radioaktiven Technologie. Der Siegeszug der erneuerbaren Energien begann. Auch in Japan selbst führte das Unglück zu einem Umdenken. Dr.-Ing. Rolf Sohrmann, Business Unit Leiter im Bereich Applikationsspezifische Lösungen bei Weidmüller in Detmold, erläutert die derzeitige Situation Japans und wagt einen Ausblick in die energiewirtschaftliche Zukunft des Landes. Dabei stellt er auch die großen Chancen heraus, die der japanische Umbau für deutsche Zuliefererunternehmen mit sich bringt. Am 11. März 2015 jährte sich das Reaktorunglück von Fukushima zum vierten Mal. Das Energiesystem in Japan wurde im Zuge dessen massiv umgebaut – neue Photovoltaikanlagen errichtet. Wie hat sich das japanische Energiesystem seitdem verändert? Nach der Reaktorkatastrophe 2011 wurden zunächst alle Atomkraftwerke in Japan abgeschaltet, im April 2014 hat die neue Regierung dann den Wiedereinstieg in die Kernkraft im Rahmen des neuen Energieplans beschlossen. Dieser sieht vor, dass Japans Stromversorgung zukünftig ein Mix aus Atomkraft, fossilen und erneuerbaren Energien sein wird. In der Be- völkerung stößt die Atomenergie jedoch laut jüngsten Umfragen bei bis zu 80 Prozent der Bevölkerung auf starke Ablehnung. „Verstärkter Fokus auf erneuerbare Energien“ Welche Bedeutung haben alternative Energien in diesem Kontext heute in Japan? Der Energieplan macht bislang keine Vorgaben zu den jeweiligen Anteilen der Energieerzeugungsformen im Energiemix, dieses soll erst in diesem Jahr erfolgen. Klar ist jedoch, dass die Bedeutung der erneuerbarer Energien deutlich gestärkt werden soll. Bis 2030 soll der Anteil der Erneuerbaren deutlich über den 20 Prozent des Energieplans von 2010 liegen. Es gibt jedoch deutliche Zeichen (ich spreche von Hoffnung …), dass nachhaltiger Druck aus der Bevölkerung und eine mögliche zukünftige neue Regierung hier einen noch stärkeren Fokus auf die Erneuerbaren legen wird. Welche Erzeugungskapazitäten werden bevorzugt installiert? Das größte Potenzial bei den Erneuerbaren haben natürlich Windkraft und Photovoltaik, wobei der Fokus der Installation derzeit auf der Photovoltaik liegt. Japan hat hier gigantisch nachgerüstet. Rund 20 GW der derzeit installierten Photovoltaikleistung von 24,5 GW wurden seit 2011 installiert. Bei der Windkraft liegt die installierte Gesamtleistung deutlich darunter, was unter anderem an den langen Genehmigungs-, Projektierungsund Realisierungszeiten liegt. Wie wird sich die Photovoltaik in Japan weiterentwickeln? Die Förderung für PV-Anlagen durch die Einspeisetarife sinkt bereits wieder. Den- BWK Bd. 67 (2015) Nr. 7/8 37

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