Datenblatt – Strom aus Brennstoffzellen
2.7 Forschungsbedarf, Ausblick und Empfehlungen
Trotz der umfangreichen Literatur, die als Basis für die vorliegende Studie dient und obwohl ein grosses Team von Forschern mit breitem Hintergrund und Expertise zu dieser Arbeit beigetragen hat, bleiben einige Fragen offen, die im Zusammenhang mit der Schweizer Energieversorgung und Energiepolitik relevant sind:
• Kosten-Potenzial-Kurven: Die verfügbaren Informationen und Daten zu den Kosten und Potenzialen der Stromerzeugung in der Schweiz erlauben es nicht, Stromproduktionskosten vs. möglicher zusätzlicher Jahresproduktion zu quantifizieren.
Dies wäre für Technologien, bei denen der Standort der Kraftwerke, die Rahmenbedingungen und die Art der Energieträger eine grosse Rolle für die Stromproduktionskosten spielen, anzustreben; unter diese Technologien fallen Wasserkraft85, gebäudeintegrierte Erdgas-BHKW und Brennstoffzellen, Windturbinen, PV-Anlagen und Geothermiekraftwerke sowie Anlagen zur Biomasseverstromung.
Innerhalb der ermittelten Potenziale zur Stromerzeugung können die Stromproduktionskosten all dieser Technologien (stark) schwanken und die in der vor-liegenden Studie angegebenen Mittelwerte und Bandbreiten für die Stromgestehungs-kosten sind nicht immer aussagekräftig.
• Kostendaten spezifisch für die Schweiz: Preise in der Schweiz sind üblicherweise höher als jene in den Nachbarländern bzw. in Europa generell und auf dem internationelen Markt. Dies hat auch Einfluss auf die Stromgestehungskosten, da die Preise für die Infrastruktur der Kraftwerke in der Schweiz höher sind. Oft beziehen sich die verfügbaren Kosten- und Preisdaten jedoch nicht auf die Schweiz, müssen mangels Alternativen aber dennoch verwendet werden. Innerhalb dieser Studie konnte dieser Faktor nur bis zu einem gewissen Grad berücksichtigt werden – hauptsächlich in Form von Sensitivitätsanalysen zu den Stromgestehungskosten.
• Systemaspekte und Stromspeicherung: Diese Technologiebewertung bezieht sich aus-schliesslich auf einzelne Technologien. Im Zusammenhang mit Kosten und Umweltaspekten der Strom- und Energieversorgung sollte für aussagekräftige Schlussfolgerungen das ganze Stromversorgungs- bzw. Energieversorgungssystem untersucht und beurteilt werden. Dies betrifft z.B. Faktoren wie den Tages- und Jahresgang der Stromproduktion einzelner Technologien im Vergleich zum Verbrauch oder auch die geografische Verteilung von Stromproduktion und -verbrauch in der Schweiz, und die damit evtl. nötigen Erweiterungen im Stromnetz oder potenzielle
85 Für Grosswasserkraftwerke ist eine solche Kurve vorhanden, siehe Figure 6.19.
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Stromspeicherung. Solche Aspekte müssen mit Modellen analysiert werden, welche das ganze Strom- oder Energiesystem beinhalten.
• Umweltaspekte: Dem Auftrag des BFE entsprechend wurden die Umweltbelastungen der Stromproduktion grossteils anhand von vorhandenen Ökobilanz-Inventardaten bestimmt. Einige der Ergebnisse sind folglich nicht mehr ganz aktuell; einige Lücken in den Inventardaten und Inkonsistenzen waren nicht zu vermeiden. Dies betrifft vor allem zukünftige Technologien, die mangels konsistenter Inventardaten derzeit nicht umfassend bewertet werden können.
• Externe Kosten: Es sind keine belastbaren und aktuellen Ergebnisse für die externen Kosten einzelner Stromversorgungstechnologien für die Schweizer Stromversorgung vorhanden. Deswegen konnte dieser Aspekt nicht behandelt werden.
Der Rahmen dieser Studie, festgelegt durch das Schweizer Bundesamt für Energie, liess es nicht zu, diese offenen Punkte zu behandeln. Um die Lücken zu schliessen, werden spezifische Forschungsaktivitäten empfohlen.
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2.8 Literatur
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3 Résumé
Le présent rapport évalue en détail les potentiels technologiques et les coûts de production de l’électricité en Suisse de même que les importations d’électricité jusqu’en 2050. Il chiffre par ailleurs l’impact environnemental de cette production. Les potentiels, les coûts et l’impact environnemental sont indiqués à chaque fois pour aujourd’hui et pour 2020, 2035 et 2050. L’évaluation porte sur les technologies de production suivantes:
• grandes centrales hydrauliques
• petites centrales hydrauliques
• éoliennes
• installations photovoltaïques
• technologies de transformation de la biomasse en électricité
• centrales géothermiques
• centrales houlomotrices et marémotrices
• centrales solaires thermiques
• centrales nucléaires
• centrales au gaz naturel et à charbon, CCF au gaz naturel
• piles à combustible
• nouvelles technologies
Les aspects systémiques, c.-à-d. l’interaction des différentes technologies au sein du système d’approvisionnement en électricité, ne sont pas l’objet de la présente analyse, qui ne tient pas non plus compte des coûts externes86.
Cette étude a été réalisée sous la houlette de scientifiques du PSI87, avec le soutien d’experts du WSL, de l’EPFL et de l’EPFZ. Commandée par l’Office fédéral de l’énergie (OFEN), elle a été menée par les deux «Swiss Competence Centers for Energy Research (SCCER)» «Supply of Energy (SoE)»88 et «Bioenergy (BIOSWEET)»89. C’est une contribution au programme de «veille technologique» de l’OFEN, dont les résultats peuvent servir pour les prochaines perspectives énergétiques.
Le résumé s’articule comme suit:
Pour commencer, il donne un bref aperçu des technologies de production d’électricité et de leur évolution attendue, avant de présenter les potentiels de la production et de l’approvisionnement électriques, suivis des coûts et de l’impact environnemental de cette production. Les principales informations et données sur les différentes technologies sont résumées dans des fact sheets («Fiches de données», section 3.5). Enfin, le résumé compare
86 Les coûts externes sont des coûts qui ne doivent pas être supportés par le responsable (Buchanan and Craig 1962). Le plus souvent, ils sont pris en charge par la société. Dans le cadre de la production d’électricité, les coûts externes résultent p. ex. des dommages causés à la santé par la pollution de l’air due à la combustion de charbon, de bois ou de gaz naturel. Les coûts non assurés qui pourraient découler d’accidents potentiels peuvent aussi être qualifiés de coûts externes.
87 Laboratory for Energy Systems Analysis (https://www.psi.ch/lea/); Laboratory for Thermal Processes and Combustion (http://crl.web.psi.ch/); Solar Technology Laboratory (https://www.psi.ch/lst/).
88 http://www.sccer-soe.ch/
89 http://www.sccer-biosweet.ch/
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ces résultats avec des études antérieures, montre les besoins actuels de la recherche et formule des recommandations pour de futurs travaux en la matière.