PV Nutzen Workshop Speicher und PV 02.06.2015, FRANKFURT AM MAIN, LARS WALDMANN Agora Energiewende – wer sind wir? 19 Fachleute für Energiepolitik mit breiter Erfahrung → Denk- und Politikwerkstatt mit der Mission die Energiewende zu einem Erfolgsmodell zu machen → Dialog und wissenschaftliche Expertise → Projekt der Stiftung Mercator und European Climate Foundation mit Finanzierung 2012-2017 → Unabhängig und überparteilich Lars Waldmann 02.06.2015 2 Stromspeicher in der Energiewende Lars Waldmann 02.06.2015 3 Überblick: Inhalte und Konsortium Analysen I Speicher im Strommarkt zum Ausgleich von Erzeugung und Nachfrage II Speicher im Verteilnetz zur Vermeidung von Netzausbau III Speicher für Systemdienst-leistungen IV Zukünftige Märkte für neue Speichertechnologien Lars Waldmann 02.06.2015 Konsortium Technologischer Überblick zur 4 Speicherung von Elektrizität Ergebnisse auf einen Blick (1/4) 1. 2. Der Ausbau der Erneuerbaren Energien muss nicht auf Stromspeicher warten. In den nächsten 10 bis 20 Jahren kann die benötigte Flexibilität im Stromsystem durch andere Flexibilitätsoptionen günstiger bereitgestellt werden als durch neue Stromspeicher. Erst bei sehr hohen Anteilen von Erneuerbaren Energien werden neue Stromspeicher wirklich benötigt. 3. 4. Lars Waldmann 02.06.2015 5 Ergebnisse auf einen Blick (2/4) 1. 2. 3. Der Markt für neue Energiespeicher wird dynamisch wachsen. Neue Märkte für Batterien und Power-to-X entstehen insbes. im Verkehrs- und Chemiesektor. Diese können Flexibilität im Stromsektor als Zusatznutzen anbieten. Forschung und Entwickl. sowie Marktanreizprogramme sind auf eine systemunterstützende Integration auszurichten. 4. Lars Waldmann 02.06.2015 6 Ergebnisse auf einen Blick (3/4) 1. 2. 3. Speicher müssen gleichberechtigten Zugang zu Märkten für Flexibilität erhalten. Schon heute können Speicher einige Systemdienstleistungen kosteneffizient erbringen. Märkte für Flexibilität – wie der Regelleistungsmarkt oder ein zukünftiger Kapazitätsmarkt – müssen deshalb technologieoffen ausgestaltet werden. 4. Lars Waldmann 02.06.2015 7 Ergebnisse auf einen Blick (4/4) 1. 2. 3. 4. Im Verteilnetz sollten Speicher ein Element im Baukasten der Netzbetreiber werden. In speziellen Fällen können netzdienlich eingesetzte Speicher den Netzausbau in der Niederspannungsebene kosteneffizient vermeiden. Der regulatorische Rahmen sollte solche kosteneffizienten Entscheidungen grundsätzlich ermöglichen. Lars Waldmann 02.06.2015 8 Dynamische Kostendegression wird insbesondere bei Batterietechnologien erwartet Kostenentwicklung stationärer Li-Ionen-Systeme* in EUR/kWh 800 ~40% 600 ~60% ~80% 400 200 0 2014 2023 2033 *hier erwartete Entwicklung spezifische Kapazitätskosten, Stand Ende 2013 ~2050 9 PV Kosten Entwicklung Lars Waldmann 02.06.2015 10 Solar photovoltaics has become one of the cheapest renewable energy technologies • Cost of power produced by solar photovoltaics in Germany fell dramatically to below 9 ct/kWh Cost of electricity of new power plants in Germany, ct/kWh 2010 2014 30 • Photovoltaic today is competitive with wind onshore and new fossil power plants 25 20 15 • In Dubai & Uruguay, cost of 5-7ct/kWh are reported 10 5 0 Lars Waldmann 02.06.2015 Solar PV Wind onshore Gas/Coal 11 Cost of power from solar photovoltaic will decrease to 2 to 4.5 ct/kWh in 2050 • Even in most conservative scenarios, an end to cost reduction is not in sight Cost of electricity of new solar PV in Europe*, ct/kWh 2014 Future (2050) • Cost between ~2 and 4.5 ct/kWh are calculated for 2050 10 8 6 - 2/3 2 – 4.5 ct/kWh • Technology breakthroughs are possible but not considered here 4 2 0 Lars Waldmann 02.06.2015 * Analysis based on solar irradiation data from Germany and Spain 12 Significant cost reductions of ~30% are expected in the next decade Investment cost of solar power plant* today and in future, EUR/kW 2014 1200 2025 - 1/3 1000 2035 2050 • Significant cost reductions of ~30% expected in next 10 years • Continued but slower cost reduction after 2025 • Technology breakthroughs are possible but not considered here 800 600 400 200 0 Lars Waldmann 02.06.2015 * Turnkey costs 13 Reducing non-module cost that are driven by regulatory environment will be key in the future • Module cost will be similar in all countries, reducing other cost will be key Cost of electricity of solar PV at different cost of capital, example Germany and Spain, ct/kWh Germany Spain 6 5 4 3 2 1 0 WACC* 5% More sun, lower cost 5% 7,5% • Higher cost of capital, e.g. driven by perceived high regulatory risk, can overcompensate benefits of better ressources 10% Higher cost of capital, higher cost • Cost for planning and permitting also driven by regulatory environment * Weighted average cost of capital Lars Waldmann 02.06.2015 14 Key Insights Future PV Cost Study 1. Solar photovoltaics has become one of the cheapest renewable energy technologies. Cost of power from large scale photovoltaic installations is today below 9ct/kWh in Germany. With a major share of cost components traded on global markets, even lower prices are achievable in other regions of the world. 2. Cost of power from solar photovoltaic will decrease to 2 to 4.5 ct/kWh in 2050. Even in conservative scenarios and assuming only curent technologies, an end to cost reduction is not in sight. Significant reductions are expected in the next 10 years, with a slower decrease thereafter. 3. Non-module cost that are driven by regulatory environment will be key in the future. Cost of hardware sourced from global markets will decrease irrespective of local conditions. Inadequate regulatory regimes may increase cost of power by up to 30% through higher cost of finance. This may even overcompensate the effect of better local solar ressources 4. The role of solar photovoltaics in future energy systems should be fundamentaly reviewed. Most long term scenarios of regional power system decarbonisation and global CO2 emission reduction foresee only a small contribution of solar power. The results of our analysis indicate that a fundamental review of cost-optimal pathways of decarbonisation may be required. Lars Waldmann 02.06.2015 15 Die Kosten von Wind- und Solarstrom sinken weiter… Stromgestehungskosten bei Neu-Investitionen → Stromgestehungskosten sinken von derzeit 6-9ct/kWh für Wind Onshore und 8-9ct/kWh für PV auf 4-7ct/kWh für Wind und PV in den nächsten 10-15 Jahren → Selbst unter Berücksichtigung von Integrationskosten werden die Erneuerbaren Energien auf Augenhöhe mit den Konventionellen sein → In Ländern mit hohem Wind- und Solardargebot sind Erneuerbare dann deutlich günstiger als andere Stromerzeugungsoptionen → Umbau hin zu einem Stromsystems mit hohen Anteilen Erneuerbarer Energien deswegen unabhängig von politischen Konstellationen Lars Waldmann 02.06.2015 16 Informations- und Kommunikationstechnologien ändern Stromsystem, Geschäftsmodelle und Kundenverhältnis grundlegend Das vernetzte Haus → Kommunikationstechnologien kommen in Industrie, Gewerbe und privaten Haushalten auch im Energiebereich flächendeckend zum Einsatz → IT und Big Data ermöglichen die schnelle und automatisierte Koordination auch kleiner Stromerzeugungs- und Verbrauchseinheiten (IT als Enabler) → IT ermöglicht die Entwicklung neuer Produkte und Dienstleistungen, Energieversorger konkurrieren mit ITUnternehmen um die Rolle als Dienstleister für den (Prosumer-)Kunden → Verteilnetzbetreiber werden ihre Netze durch IT proaktiv managen © slavun - Fotolia.com, eigene Illustration Lars Waldmann 02.06.2015 17 Handlungsfeld Finanzierung öffentlicher Aufgaben 2030: Abgaben und Umlagen (u.a. EEG, KWK, Netzentgelte) werden komplett umgebaut, um zukunftsfähig zu sein → Das derzeitige System der Abgaben und Umlagen auf der Basis von Fremdstrombezug ist nicht zukunftsfähig → Umlagen und Abgaben verzerren den Börsenpreis als zentrales DispatchSignal (Fehlanreize bei Power-to-Heat, Lastmanagement, Speicher, etc.) → Eigenverbrauchsanalagen erodieren die Finanzierungsbasis (Gefahr eines sich selbst verstärkenden Effekts) → Das Abgaben- und Umlagensystem muss komplett umgebaut werden, damit vor und hinter dem Stromzähler (fast) gleiche Anreize herrschen. Lars Waldmann 02.06.2015 18 Agora Energiewende Rosenstraße 2 10178 Berlin T +49 (0)30 284 49 01-00 F +49 (0)30 284 49 01-29 www.agora-energiewende.de Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen oder Anmerkungen? Kontaktieren Sie mich unter: [email protected] Agora Energiewende ist eine gemeinsame Initiative der Stiftung Mercator und der European Climate Foundation. Lars Waldmann 02.06.2015 19
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