Kosten der Kernenergie

Kraftwerk Schweiz:
Plädoyer für eine
Energiewende mit Zukunft
Ein reales Spiel in 5 Akten
Anton Gunzinger
Unternehmer
[email protected]
www.scs.ch
Vision meets reality.
Supercomputing Systems AG
Technopark 1
8005 Zürich
Phone +41 43 456 16 00
Fax +41 43 456 16 10
www.scs.ch
1. Akt: Wo kommen wir her?
2
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Meine Motivation
3
•
•
Die Schweiz – ein materielles Paradies.
Mein Wunsch: Unsere Nachfahren können auch so leben.
•
3 Probleme:
•
Unser Ökologischer Fussabdruck
•
«Peak Oil»
•
CO2
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Internationaler Ölpreis
Ölpreis: Kostenzunahme 6%/a
4
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Fussabdruck & wirtschaftliche Kraft
10
Biokapazität
Reserve
7%
7%
71%
15%
0
-10
ø
Quelle: Global Footprint Network
5
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
BIP/ Einwohner
Was müssen wir tun?
Wärme
6
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Mobilität
Elektrizität
2. Akt: Und wie hältst du’s mit der Wärme?
7
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Wärme
© Jesus Rodriguez.
© Bryn Pinzgauer
• Bauvorschriften für Isolation
1970: 22 l Öl /m2 & Jahr
2010: 3.8 l Öl /m2 & Jahr
→ Gewinn: Faktor 4 – 6 zu
vergleichbaren Kosten
• Wärmepumpe
→ Gewinn: Faktor 3 – 6
Hier macht die Schweiz gute Arbeit
8
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Heizkosten (Vollkosten) für ein
typisches Schweizer Einfamilienhaus
• Heute ist heizen mit Öl am teuersten (und verursacht am meisten CO2)
• Wärmepumpe & Solar (PV) ist die zukünftige «low cost» Lösung
9
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Wärme
• Verbrauch Wärme heute: 94 TWh/a (Gas und Öl)
• Mittlere Verbesserung mit Isolation und Wärmepumpe: Faktor 16
→ Die Schweiz macht sehr gute Arbeit
→ Sie beweist, dass bei drastischer Energiereduktion eine
Verbesserung des Komforts möglich ist
→ Würde die ganze Schweiz so umgebaut, wird nur 6 TWh/a
zusätzlich Strom benötigt
• Renovationsrate heute: 1.1 %/a + Erneuerung von alten Häusern in
urbanen Gegenden (→ 70 Jahre)
• Energiestrategie 2050: Renovationsrate 2%/a (→ 35 Jahre)
• Wünschenswert: Renovationsrate 4%/a (→ 20 Jahre)
10
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
3. Akt: Und wie hältst du’s mit der Mobilität?
11
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Grundlage: Faire Vollkostenrechnung
• Stromnetz:
Neuwert: ~ 60 Mia CHF
Kosten pro Jahr: ~ 4.5 Mia CHF (2 Mia CHF Amortisation/ 2.5 Mia CHF Unterhalt)
• Strassennetz:
Kommunale Strassen : ~ 80’000 km; Neuwert: ~ 600 Mia CHF
Kosten pro Jahr: ~ 45 Mia CHF (Unterhalt, eher zu tief)
• Offizielle Strassenrechnung: Kosten Total 8.7 Mia CHF pro Jahr
• Automobilität müsste 4 – 5 mal teurer sein als heute
• Die Schweizer zahlen lieber hohe Steuern als einen fairen Benzinpreis.
• Automobilität ist der grösste Flächenverbraucher der Schweiz (1200 km2 versus
etwa 400 km2 für den Rest). Die Strasse ist nur zu 2.7% genutzt.
12
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Mobilität: Verhaltensänderung in der Vergangenheit
• 1960: ø Fahrzeuggewicht 700 kg
2.4 Personen pro Auto
• 2015: ø Fahrzeuggewicht 1.4t
1.3 Personen pro Auto
Heute bewegen wir 4 mal mehr Masse
→ ungefähr 4 mal höherer Energieverbrauch
13
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Mobilität: Verhaltensänderung heute (Suffizienz)
• Strecken < 500m: zu Fuss
(~ 30% alle Fahrten)
• Strecken < 5 km: (E-) Bike
(~ 30% aller Fahrten)
• Rest: Mehrere Menschen im (leichten)
Elektrofahrzeug
• Totale Einsparung Energie durch
Verhaltensänderung: ~ Faktor 2
14
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Energie Kosten: Öl versus Elektrisch/Solar
Well to wheel
Oil market price
Wheel to road
PV System cost (IEA)
Wheel to road
15
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Energie Kosten: Öl versus Elektrisch/Solar
CO2 Emissions [g/km]
Brochure: 148
Reality: 280
Fracking: 309
CO2 Emissions
[g/km]
Reality: 6
Heute ist fahren mit Strom billiger als mit Öl und produziert
45 mal weniger CO2
16
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
CO2 Emissionen eines Durchschnittautos (1400 kg)
D
17
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
D
Elektrisch fahren
produziert etwa 20 Mal
weniger CO2.
Mobilität: Heute ist fahren
mit Strom billiger als mit Öl
Tesla
Typ
Roadster Sport
911 Carrera S
[PS]
[kW]
300
225
350
260
0 auf 100 km/h
[s]
3.7
4.8
Gewicht
[t]
1.4
1.1
[kWh/100 km]
[l/100km]
14
1.6
110
12
[CHF]
448
1584
[km]
380
760
24h (2kW)
3h (16kW)
5 Min
Leistung
Verbrauch
Jahreskosten Energie
für 16’000 km
Reichweite Ladung/
Tank
Ladezeit
18
Porsche
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Wo kommt der Strom für die Elektromobilität her?
• 133 m2, 21 kWp
• 1100h Sonne/ Jahr
• 23’100 kWh/ a
• Wie viele Elektromobile können damit versorgt werden?
19
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Tesla fährt davon… NZZ am Sonntag, 18.10.2015
Heute: ~ 10’000 Elektroautos auf der Strasse (2.5‰)
20
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Mobilität: Reduktion des Energieverbrauchs
(mögliches Potential)
• Verbrauch Mobilität heute: ~ 70 TWh/a
• Reduktion Treibstoffverbrauch durch Verhaltensänderung: Faktor 2
• Reduktion Treibstoffverbrauch durch Elektrofahrzeuge:
Faktor 8 (2/3 der Fahrten)
• Reduktion Treibstoffverbrauch durch serielle Hybridfahrzeuge:
Faktor 4 (1/3 der Fahrten)
• Verbleibender Energiebedarf:
3 TWh/a Strom und 3 TWh/a fossil
21
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
4. Akt: Und wie hältst du’s mit dem Strom?
22
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Voraussage Verbrauch von elektrischer Energie in der
Schweiz 2035
Verbrauch [TWh/a]
Verbrauch heute
60
Einsparpotential (25%)
-15
Wärme Mehrverbrauch
+6
Verbrauch heute: 94 TWh/a (Gas und Öl)
Einsparpotential: Isolation Faktor 4, Wärmepumpen Faktor 4
Zusätzlicher Stromverbrauch: 6 TWh/a
Mobilität Mehrverbrauch
+3
Verbrauch heute: 70 TWh/a
Einsparpotential: Verhalten Faktor 2, serieller Hybrid Faktor 4
Rein Elektrizität: 2/3 (Öl 3 TWh), weiterer Faktor 2 gegenüber seriellem Hybrid
Zusätzlicher Stromverbrauch: 3 TWh/a
TOTAL
54
Bevölkerungswachstum
60
Heute: 7.6 Mio Einwohner; Morgen: 8.5 Mio Einwohner
Produktion heute: ~ 40% AKW; Produktion morgen?
23
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Erneuerbare Energiequellen
PV, Wind & Biomasse
•
Solarenergie:
•
Kosten ursprünglich 60 ct./kWh;
heute in der EU ~ 1€/Wp → 7 ct./kWh
•
Produktion fluktuierend
•
Potential CH: bis 30GW/ ~ 30 TWh/a
•
Grenzkosten: 1 ct./kWh
•
Windenergie:
•
Kosten: etwa Hälfte Solarenergie
•
Heute 2 – 4 MW/ Windturbine
•
Produktion fluktuierend
•
Potential CH: 5 GW/ ~ 10 TWh/a
•
24
Biomasse
•
Holz (50%); Klärschlamm, Bioabfälle
•
Achtung: keine speziellen Biopflanzen,
da Eco – Bilanz schlecht
•
Potential CH: ~ 6 - 10 TWh/a
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Kosten der Kernenergie
25
•
Olkiluoto III (Finnland), 1600 MW, Europäischer Druckwasserreaktor
(EPR), Bau durch Konsortium Areva (F) und Siemens (D)
•
2005: Kosten 3.0 Mia €, geplante Betriebsaufnahme 2011
•
2008: Kosten 4.5 Mia €, geplante Betriebsaufnahme 2012
•
2009: Kosten 5.5 Mia €, geplante Betriebsaufnahme 2013
•
2011: Kosten 6.6 Mia €, geplante Betriebsaufnahme 2014
•
2012: Kosten 8.5 Mia €, geplante Betriebsaufnahme 2015
•
2015: Kosten 9.0 Mia €, geplante Betriebsaufnahme 2018
•
Aktie von Areva: 90% an Wert verloren
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Kosten Endlager
26
•
Kosten Endlagerung in der Schweiz:
Rückbau: 5 * 1 Mia
5 Mia CHF
Bau Endlager
10 - 15 Mia CHF
Betrieb ZWILA: 1000P @300 kCHF * 100J
30 Mia CHF
TOTAL
45 - 50 Mia CHF
Kassabestand
5 - 6 Mia CHF
•
Die Kernenergie ist das bisher grösste finanzielle Desaster in der
Geschichte der Eidgenossenschaft
•
Wir brauchen eine «Bad Bank» für die Kernenergie der Schweiz.
Ohne «Bad Bank»: Stromkonzerne gehen in den Konkurs
Am Ende bezahlen immer die Steuerzahler.
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Glauben: Kernenergie hat Zukunft
27
•
Produktion Strom aus Kernenergie:
Maximum ww 2006 (vor Fukushima)
→ Die Welt steigt aus der Kernenergie aus
•
Im Bau: 59 AKW
(China: 21, Russland: 9, Indien: 6, USA: 5, Südkorea: 4,Ver. Arab.
Emirate: 4, Pakistan: 2, Weissrussland: 2, Rest der Welt: 6)
→ Zubau 6 – 7 AKW/a;
•
Abschaltung: ~ 10-15 AKW/a
•
Subventionen Risiko Kernenergie ww: 300 – 400 Mia$/a
•
Zum Vergleich:
Subventionen erneuerbare Energien ww: ~ 140 Mia$/a
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Kosten PV versus Kernenergie
Energieproduzent
Kernenergie
Installationskosten pro Leistung 1.1 CHF/Wp 1)
5.8 CHF/W
Installationskosten nuklearforum 13.2 CHF/W
5.8 CHF/W
Herstellkosten Elektrizität
15 Rp./kWh
7 Rp/kWh
Kapitalkosten
85%
47%
Betriebskosten
15%
53%
Grenzkosten
1 Rp/kWh
7.8 Rp/kWh
Lernfaktor
~ 10%/a
~ -4%/a
Thorium, best Case
1):
28
PV
heutiger Preis in der EU
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
4.4 Rp./kWh
Was passiert in der Welt?
•
Kernenergie ist teuer (15 Rp./kWh in Hinklepoint 2) und wird immer teurer
•
PV wird immer billiger; heute unter 7 ct./kWh in Deutschland, bei 3% Verzinsung
•
Zubau erneuerbare Energie Welt weit
2015: ~ 200 TWh (25 grossen AKWs); Wachstum 30 %/a
• «International geht die Post ab»
• Erneuerbare Energien → tiefe Grenzkosten
• Batterien:
•
Gunzinger: 300 CHF/kWh
•
Heute: 200 CHF/kWh
•
Morgen: 100 CHF/kWh
• Klarer Ausstiegsplan → klarer Einstiegsplan
29
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Was passiert in der Schweiz?
• 35’000 hängige PV Gesuche bei swissgrid
• 2015 in der CH produzierter PV Strom pro Einwohner:
~ 167 kWh (~2%)
• Vergleich mit Europa: pro Kopf produzierte elektrische Energie aus PV: 2015
Rang 25 von 27 Ländern
• Zubau erneuerbarer Energie CH soll: ~2 TWh/a (1%; proportional zur
wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit)
• Ist: ~0.3 TWh/a
• Mit einem Zubau von 2 TWh/a können wir in etwa 10 Jahren den Ausfall aller
Kernkraftwerke kompensieren
30
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Was passiert wenn wir die Atomausstiegsinitiative
ablehnen?
31
•
Es gibt keine Planungssicherheit
•
Die AKW Betreiber werden tiefrote Zahlen schreiben, Netz und andere
Produktionsanlagen müssen die Verluste der AKWs quersubventionieren.
•
Zubau erneuerbarer Energien wird Druck zusätzlich erhöhen
•
Investitionen in Sicherheit von AKWs ohne Mehrwert (Strukturerhaltung)
•
AKW Betreiber gehen in den Konkurs
•
Es wird eine «Bad Bank» für AKWs geben
•
Es wird eine staatliche Auffangsorganisation geben
•
Der Fehlbetrag wird von der Steuerzahlerin/ vom Stromkonsumenten
übernommen
•
Ein Schecken ohne Ende
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Was passiert, wenn wir der Atomausstiegsinitiative
zustimmen?
32
•
Die Initiative gibt Planungssicherheit
•
Die AKW Betreiber werden eine Entschädigung verlangen
•
Es wird eine «Bad Bank» für AKWs geben
•
Die AKW Betreiber müssen fixe finanzielle Zugeständnisse machen
•
Der Fehlbetrag wird von der Steuerzahlerin/ vom Stromkonsumenten übernommen
•
Erneuerbare Energien erhalten gleich viel wie die «Bad Bank» für AKWs
•
Neue Erneuerbare produzieren fast zum Nulltarif
•
Es gibt einen Neubeginn für die Stromkonzerne
•
Ein Ende mit Schrecken
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Ist es möglich, Kernenergie durch PV, Wind und
Biomasse zu ersetzen?
Es ist nicht möglich, dass Photovoltaik und Wind die Kernenergie ersetzen
können. Wir verkünden und begründen das immer wieder. Beide erzeugen
unzuverlässigen Flatterstrom, der vor allem dann verfügbar ist, wenn man ihn
nicht braucht.
Quelle: http://kaltduschenmitdoris.ch/
Dr. Irene Aegerter; erm. Prof. Dr. Silvio Borner,Volkswirtschaftslehre UNI Basel; erm. Prof. FranzKarl Reinhart, EPFL; erm. Prof. Dr. Bernd Schips, KOF ETHZ
Wir haben ausgerechnet, dass bei richtiger Dimensionierung eine Versorgung der
Schweiz mit 100% erneuerbarer Energie kostengünstig möglich ist.
Quelle: «Kraftwerk Schweiz – Plädoyer für eine Energiewende mit Zukunft»
33
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Solar, Wind und Biomasse: Jahresverlauf der Energie
Szenario: Erneuerbar-A - Energieproduktion im Jahresverlauf (in Tagesauflösung)
300
Produktion
Produktion
Produktion
Produktion
Produktion
Produktion
Produktion
250
(Konventionell-Thermisch)
(Biomasse)
(Laufwasserkraftwerke)
(Windanlagen)
(Photovoltaik)
(Pumpspeicherkraftwerke)
(Saisonalspeicherkraftwerke)
Energie (GWh)
200
150
100
50
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
Kalenderwoche
git: heads/master-0-gc8e6897 date 2013-05-03 13:35
34
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Die Speicherfrage: Füllstand der Speicherseen (Solar,
Wind und Biomasse)
KVA:
3.7 TWh
Szenario: Erneuerbar-A
Füllstand der Saisonalspeicherseen
Szenario: Erneuerbar-A
Füllstand der Pumpspeicherseen
Laufwasser:
16.6
10000
Speicherseen:
200
AKW’s:
180
PV:
160
Wind:
Biomasse:
140
9000
8000
Füllstand (GWh)
Füllstand (GWh)
7000
6000
120
Total:
100
Nutzenergie:
Defizit:
80
5000
4000
3000
Kosten
40
Speicherkapazität Heute
Speicherkapazität Morgen
Verlauf 2010
Verlauf Morgen
1000
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
52
0
Speicherkapazität Morgen
Verlauf Morgen
4
8
12
16
20
24
28
32
Kalenderwoche
git: heads/master-0-gc8e6897 date 2013-05-03 13:35
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
16.8 Rp. / kWh
(billiger als
neue AKW)
Speicherkapazität Heute
20
Kalenderwoche
35
69.4 TWh
60.0 TWh
0.3TWh
60
2000
0
TWh
19.8 TWh
0.0 TWh
16.4 TWh
7.0 TWh
5.9 TWh
36
40
44
48
52
5. Akt: Wo gehen wir hin?
36
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Energiekosten Schweiz Netto bis 2050
(ohne Steuern und Abgaben)
Szanarien
Olpreis
Kosten Inland
Kosten Ausland
Kosten Total
Anzahl Beschäftigte
CO2 / Person (2035)
WWB
Mia CHF
Mia CHF
Mia CHF
Tausend
[t CO2]
0%
490.3
866.8
1357.1
Bund
2%
490.3
1300.0
1790.3
140
5.24
3%
490.3
1612.5
2102.8
0%
590.8
747.4
1338.2
2%
590.8
1098.1
1688.9
169
5.10
Gunzinger
3%
0%
590.8
685.9
1348.9
285.9
1939.7
971.8
2%
685.9
364.6
1050.5
196
0.97
3%
685.9
418.0
1103.9
• Sogar bei 0% Ölpreis – Zunahme ist das Szenario Bund nicht teurer als WWB und
es bleiben zusätzlich 100 Mia CHF im Inland
• Bei 3% Ölpreis – Zunahme ist das Szenario WWB etwa doppelt so teuer (2100 Mia
CHF) wie das Szenario Gunzinger (1100 Mia CHF). → Mit dem Szenario
Gunzinger können etwa 30 Mia CHF pro Jahr eingespart werden → rund 5% des
heutigen BIP
• Arbeitsplätze: WWB → 140k, Bund → 169k; Gunzinger → 196 k
37
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG
Danke für Ihre Aufmerksamkeit
Vision meets reality.
38
Zürich 19.10.2016 © by Supercomputing Systems AG

Download Report