[PDF] Bewertung von Pumpspeicherkraftwerken in der Schweiz im

View - Download Bewertung von Pumpspeicherkraftwerken in der Schweiz im

Previous PDF

Next PDF

Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK

Bundesamt für Energie BFE

Schlussbericht Dezember 2013

Bewertung von Pumpspeicherkraftwerken in

der Schweiz im Rahmen der Energiestrategie 2050

Studie für das Bundesamt für Energie (BFE)

Auftraggeber:

Bundesamt für Energie BFE

Forschungsprogramm Energie-Wirtschaft-Gesellschaft

CH-3003 Bern

www.bfe.admin.ch

Auftragnehmer:

Frontier Economics Ltd

71 High Holborn

London WC1V 6DA

www.frontier-economics.com swissQuant Group AG

Kuttelgasse 7

CH-8001 Zürich

www.swissquant.com

Begleitgruppe

Olivier Baillifard, Bundesamt für Energie

Natalie Beck Torres, Bundesamt für Energie

Aurelio Fetz, Bundesamt für Energie

Thomas Fürst, Alpiq Suisse SA

Arthur Janssen, Swissgrid AG

Michael Moser, Bundesamt für Energie

Christian Müller, BKW Energie AG

Walter Schlegel, Bundesamt für Energie

Irene Steimen, Axpo Power AG

Moritz Steiner, Dienststelle für Energie und Wasserkraft Kanton Wallis BFE-Bereichsleiter Nicole Mathys / BFE-Programmleiter Nicole Mathys BFE-Vertrags- und Projektnummer: SI/500826-01 / 810000323 Für den Inhalt und die Schlussfolgerungen ist ausschliesslich der Autor dieses Berichts verantwortlich.

Frontier Economics | swissQuant Group

Dezember 2013

i

Inhalt

%HZHUWXQJYRQ

3XPSVSHLFKHUNUDIWZHUNHQLQGHU

6FKZHL]LP5DKPHQGHU

(QHUJLHVWUDWHJLH

Executive Summary 1

Résumé 1

1 Einleitung 7

1.1 Hintergrund und Zielsetzung der Studie ..................................... 7

1.2 Unser Ansatz ............................................................................. 8

1.3 Struktur des Berichts .................................................................. 9

2 Zukünftige Entwicklung des Stromsystems 11

2.1 Auswahl und Definition der Strommarktszenarien ................... 11

2.2 Detaildarstellung der Szenarioannahmen ................................ 13

2.3 Langfristige Entwicklung des Kraftwerksparks ......................... 21

2.4 Langfristige Entwicklung der Strompreise ................................ 26

3 Einsatzoptimierung zukünftiger Pumpspeicherkraftwerke in

der Schweiz 35

3.2 Berechnung des optimalen Fahrplans durch stochastische

Optimierung ............................................................................. 40

4 Zukünftige Wirtschaftlichkeit von Pumpspeicherkraftwerken

in der Schweiz 53

4.1 Energiewirtschaftliche und politische Einordnung der Ergebnisse

................................................................................................. 53

4.2 Auswirkungen des Regulierungsrahmens ................................ 60

5 Fazit und Handlungsempfehlungen 67

ii Frontier Economics | swissQuant Group

Dezember 2013

Inhalt

6 Anhang 71

Anhang 1 Weitere Details zur langfristigen Entwicklung des Kraftwerksparks in Europa ....................................................... 71 Preisdauerlinien für den Schweizer Großhandel ................................ 78 Anhang 2 Strommarktmodelle ......................................................... 81 Investitionsmodells ................................................................... 81 Modellbeschreibung Dispatchmodell ............................................... 88 Anhang 3 Stochastisches Speichereinsatzmodell ........................... 93 Anhang 4 Optimierungsvorgehen .................................................. 105 Anhang 5 Einbezug der Regelenergie ........................................... 111 Anhang 7 Beispiel Bewertung eines Kraftwerkes mithilfe von Basiskraftwerken .................................................................... 123

Frontier Economics | swissQuant Group

Dezember 2013

iii

Tabellen & Abbildungen

%HZHUWXQJYRQ

3XPSVSHLFKHUNUDIWZHUNHQLQGHU

6FKZHL]LP5DKPHQGHU

(QHUJLHVWUDWHJLH Abbildung 1. Break-even Investitionskosten für Basiskraftwerke für Investitionszeitpunkte 2020 und 2035 ........................................... 3

Abbildung 2.

de rentabilité pour des centrales de base avec des investissements réalisés en 2020 et en 2035 ................................ 3 Abbildung 3. Ansatz im Überblick ....................................................... 9 Abbildung 5. Entwicklung der Kohle- und Gaspreise in allen Szenarien

.................................................................................................... 15

Abbildung 6. Entwicklung der Stromnachfrage in allen Szenarien .... 16 Abbildung 7. Entwicklung des CO2-Preis in allen Szenarien ............. 17 Abbildung 8. Erneuerbaren-Quote und Erneuerbaren Erzeugung in allen Szenarien ............................................................................ 19 allen Szenarien ............................................................................ 20 Szenarien .................................................................................... 22 Abbildung 11. Nettostromerzeugung in der Schweiz für allen Szenarien .................................................................................... 25 Abbildung 12. Entwicklung der realen Strompreisniveaus in der Schweiz ....................................................................................... 26 Abbildung 14. Schematische Darstellung der Methode der Referenzkraftwerke ..................................................................... 40 iv Frontier Economics | swissQuant Group

Dezember 2013

Tabellen & Abbildungen

Abbildung 15. Simulationspfade der Preise für die stochastische Berechnung des optimalen Fahrplans ......................................... 42 Abbildung 16. Deckungsbeitrag der Basiskraftwerke für das Szenario

A .................................................................................................. 44

Abbildung 17. Aufschlüsselung des Energiehandels für physikalische für den Basiskraftwerkstyp II im Referenzjahr 2020 .................... 46 Vergleich zu Szenario A [in EUR/MW/a] ..................................... 49 Vergleich zu Szenario A [in EUR/MW/a] ..................................... 51 Abbildung 21. Break-even Investitionskosten für Basiskraftwerke Investition im Jahr 2020 .............................................................. 56 Abbildung 22. Break-even Investitionskosten für Basiskraftwerke Investition im Jahr 2035 .............................................................. 58 Abbildung 23. Entwicklung der Wasserkrafterzeugung laut EPCH

2050 und geplante PSW-Zubauten ............................................. 59

im Vergleich zu Szenario A ......................................................... 63 Modelregion für allen Szenarien .................................................. 73 Abbildung 26. Exogener Zubau an Pumpspeicherwerken in der Schweiz und in Europa ................................................................ 75 Abbildung 27. Entwicklung des Nettostromerzeugung in der Modellregion für allen Szenarien ................................................. 77 Abbildung 28. Preisdauerlinie (Schweiz) 2020 für alle Szenarien ..... 78 Abbildung 29. Preisdauerlinie (Schweiz) 2035 für alle Szenarien ..... 79 Abbildung 30. Preisdauerlinie (Schweiz) 2050 für alle Szenarien ..... 80 Abbildung 31. Modellregionen des Strommarktmodells .................... 83 Abbildung 32. Multi-Faktor-Dispatch-Modell Referenzpreis (Schweiz)

2050 für Szenario A ..................................................................... 96

Frontier Economics | swissQuant Group

Dezember 2013

v

Tabellen & Abbildungen

Abbildung 33. Simulationen basieren auf dem Realisationspfad des Multi-Unit-Dispatch-Models (Schweiz) 2050 für Szenario A ........ 97 Abbildung 34. Windeinspeisung-Prognose Fehler (Deutschland 2011-

2012) ........................................................................................... 99

Szenarien A, B &C .................................................................... 100 Spotpreise für die Szenarien A, B & C ...................................... 101 Abbildung 37. Standardabweichung der stündlichen Spot-Preise für die Szenarien A, B & C .............................................................. 101 Abbildung 39. Differenz des Peak/Offpeak-Spreads der Intraday- Preise zu den Spot-Preisen ....................................................... 103 Spot-Preisen .............................................................................. 103 Abbildung 41. Realisationspfade des Wasserlevels basierend auf dem optimalen Fahrplan .................................................................... 106 Abbildung 42. Szenarien des kumulierten Profites basierend auf den Simulationspfaden ..................................................................... 106 Abbildung 43. Vergleich der stochastischen Optimierung (Hellgrün) mit deterministischer Optimierung (Rot) und perfekter Vorhersage (Dunkelgrün) .............................................................................. 108 Abbildung 44. Vorhaltung im Reservoir für die Vorhaltung zur Bereitstellung der Regelreserve ................................................ 112 Abbildung 45. Realisationspfade des Wasserlevels basierend auf dem optimalen Fahrplan ohne (oben) und mit (unten) Teilnahme am Regelenergiemarkt für ein Basiskraftwerk des Typs I ............... 113 bereitgestellt werden und 6h Reservoir-Reserve ....................... 115 Reservoir-Reserve .................................................................... 117 vi Frontier Economics | swissQuant Group

Dezember 2013

Tabellen & Abbildungen

Abbildung 49. Vorhersagefehler der Last (Model basiert), der Windeinspeisung und der PV-Einspeisung (Deutschland 2011-

2012) ......................................................................................... 119

Abbildung 50. Differenz der Bewertung zum Szenario A für Basiskraftwerke, 2020 ............................................................... 120

.................................................................................................. 121

Abbildung 52. Betrieb (Typ II + Typ III) eines realen Kraftwerks ..... 124 korrespondierender Basiskraftwerke 38

Tabelle 2. Darstellung der Basiskraftwerke 39

Tabelle 3. Ertragsfaktoren der Basiskraftwerke 43

Tabelle 4. Im Modell berücksichtigte Pumpspeicherprojekte in der

Schweiz 74

Tabelle 5. Beispiel Wesentliche Annahmen zu

Kraftwerksneubauoptionen (Auszug) 86

Tabelle 6. Ertragsfaktoren der Basiskraftwerke 115

Tabelle 7. Kraftwerkseigenschaften 123

Frontier Economics | swissQuant Group

Dezember 2013

1

Executive Summary

([HFXWLYH6XPPDU\

Auftrag und Hintergrund der Studie

Der Ausbau der erneuerbaren Energien ist ein wesentlicher Eckpfeiler der vom Vorteilen der erneuerbaren Energien stellen lastfernere Erzeugung und volatile Einspeisung aus Wind- oder PV Anlagen im In- und Ausland neue Potenzial für Pumpspeicherkraftwerke in der Schweiz, da diese große Mengen Strom speichern und so zum Ausgleich der schwankenden Stromproduktion Ausbau der schweizerischen Pumpspeicherkraftwerke als Å%DWWHULH (XURSDVquotesdbs_dbs26.pdfusesText_32

[PDF] BC 200 S - Conception

[PDF] BC 270 - DS 2700 (27.2 cm3) - BC 300 - DS 3000(30.5 cm3)

[PDF] BC 335-4

[PDF] BC Acoustique EX-332D : amplificateur stéréo

[PDF] BC AER AUTO-CAMION FR-UK - Cartes De Crédit

[PDF] BC AER MOTO-QUAD FR-UK - Cartes De Crédit

[PDF] BC double Les artisans d`art voyagent 1 - Festival

[PDF] BC Ferries - French - Anciens Et Réunions

[PDF] BC FERRY TERMINALS - Anciens Et Réunions

[PDF] bc fevrier 2015 - Anciens Et Réunions

[PDF] BC INOXEO : Solution inox 100% française

[PDF] bc justaucorps - Le Ralliement de Muret - Anciens Et Réunions

[PDF] BC Partners

[PDF] BC …BUC …BB …BUB - Apex Tool Group - France

[PDF] BC-2016-016 Avis de la CLE sur la demand de dérogation règle N