Stromhandelskapazitäten in Deutschland für das Zieljahr 2030
4.2 Methodisches Vorgehen
4.4.3 Sensitivitätsuntersuchung B
Im Rahmen der Sensitivitätsuntersuchung B werden die Ausbauergebnisse für die grenzüber-schreitenden Handelskapazitäten validiert. In Abgrenzung zu den Basisuntersuchungen sowie zu der Sensitivitätsuntersuchung A wird auf die Anwendung der iterativen Methodik (vgl.
Kapitel 4.2) zur integrierten Ableitung der Handelskapazitäten und der zugehörigen Netzaus-baukosten verzichtet. Stattdessen werden die NetzausNetzaus-baukosten, basierend auf den Annahmen der vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber als exogene Eingangsgröße vorgegeben. Auf Basis dieser wird die Ausbausimulation zur integrierten Bestimmung des Erzeugungssystems und der Handelskapazitäten angewendet und Aussagen zur Vorteilhaftigkeit von grenzüber-schreitenden Ausbauprojekten an einzelnen Grenzen gegeben. Dabei stehen insbesondere deutschen Außengrenzen im Fokus dieser Untersuchungen. Während in der Basisuntersu-chung potentielle Kapazitätserweiterungen zwischen Deutschland und den Britischen Inseln
5.6
nicht betrachtet wurden, wird diese Zubauoption im Rahmen der Sensitivitätsuntersuchung B näher untersucht.
4.4.3.1 Kostenannahmen für den grenzüberschreitenden Netzausbau
Die zugrunde gelegten Kosten für den Ausbau der grenzüberschreitenden Handelskapazitäten von Deutschland zu den Anrainerstaaten basieren auf den Annahmen der deutschen Übertra-gungsnetzbetreiber. Für die anderen Grenzen im Betrachtungsbereich werden die ermittelten Kosten aus der Basisuntersuchung gewählt, um eine Vergleichbarkeit zur Basisuntersuchung sicherzustellen. Eine Übersicht der Kosten aus der Basisuntersuchung ist Kapitel 4.4.1.1 zu entnehmen. Aufgrund der Vertraulichkeit der Daten erfolgt keine Darstellung der Kostenan-nahmen der deutschen Übertragungsnetzbetreiber.
4.4.3.2 Entwicklung der Handelskapazitäten
Die Entwicklung der deutschen Handelskapazitäten in der Sensitivitätsuntersuchung B weist gemäß Abbildung 4.33 einen verstärkten Ausbau der Kuppelleitungen nach Frankreich und in den alpinen Raum auf. Weiterhin ist ein maßgeblicher Ausbau in die nordischen Staaten (unter Ausschluss von Norwegen) zu verzeichnen. Die neue Zubauoption zwischen Deutsch-land und den Britischen Inseln wird in keinem Szenario wahrgenommen. Allerdings wird ein verstärkter Ausbau zwischen Deutschland und den Niederlanden beobachtet, um eine indirek-te Kopplung zwischen Deutschland und den Britischen Inseln sicherzusindirek-tellen. So ist eine Erweiterung der Handelskapazitäten zwischen den Niederlanden und den Britischen Inseln in Höhe von 1,82 GW in Szenario 1 und 1,79 GW in Szenario 2 zu verzeichnen. Weiterhin wird ein erhöhter Ausbau der Handelskapazitäten zwischen den Niederlanden und Norwegen beo-bachtet. Dadurch werden die hydraulischen Speicherpotentiale in Norwegen dem deutschen Markt indirekt zugänglich gemacht ohne die Kuppelleitungen zwischen Deutschland und Norwegen direkt auszubauen. Eine vollständige Darstellung der umgesetzten Handelskapazi-tätserweiterungen im gesamten Betrachtungsbereich ist Abbildung 4.34 (Szenario 1) und Abbildung 4.35 (Szenario 2) zu entnehmen.
Abbildung 4.33: Erweiterung der Handelskapazitäten (Delta) in der Sensi. B [GW]
Abbildung 4.34: Erweiterung der Handelskapazitäten an allen Grenzen (Delta) in der Sen-si. B, Szenario 1 [GW]
AT-EU-SO BE-UK/IE CZ-SK DE-AT DE-CH DE-DKE DE-DKW DE-FR DE-NL DE-PL DE-SE FI-BM FR-BE FR-UK/IE IT-EU-SO NL-UK/IE NL-NO NO-DKW SE-FI
GW
Abbildung 4.35: Erweiterung der Handelskapazitäten an allen Grenzen (Delta) in der Sen-si. B, Szenario 2 [GW]
Damit ergeben sich die gesamten (Winter-)Handelskapazitäten in Abbildung 4.36 als Summe der bis 2018 umgesetzten Ausbauprojekte (Basisnetz) und der modellendogenen Handelska-pazitätserweiterungen. Besonders hervorzuheben ist die gesamte resultierende Handelskapazi-tät zwischen Deutschland und Österreich. Folglich ist, aus gesamtsystemischer Sicht, eine enge Kopplung dieser Länder auch zukünftig wirtschaftlich.
Abbildung 4.36: Gesamte Winter-Handelskapazitäten, Sensi.B [GW]
0
AT-EU-SO BE-UK/IE CH-FR CZ-SK DE-AT DE-CH DE-DKE DE-DKW DE-FR DE-NL DE-PL DE-SE FR-BE FR-UK/IE FR-ES IT-EU-SO NL-UK/IE NL-NO NO-DKW
GW
Der Vergleich der Handelskapazitätsentwicklung in der Sensitivitätsuntersuchung B zu den vorangegangenen Basisuntersuchungen zeigt maßgebliche Abweichungen im Betrachtungsbe-reich auf. Dazu werden in Abbildung 4.37 die Veränderungen der Handelskapazitäten gegen-über der Basisuntersuchung zusammengefasst. Aufgrund neuer Kostenannahmen für die deutschen Außengrenzen in der Sensitivitätsuntersuchung B werden signifikante Veränderun-gen an diesen beobachtet. Während in beiden Szenarien der Basisuntersuchung ein Ausbau der Handelskapazitäten zwischen Deutschland und Norwegen um 5 GW erfolgt ist, wird in keinem Szenario der Sensitivitätsuntersuchung B ein Ausbau verzeichnet. Auf der anderen Seite wird ein erhöhter Zubau von Handelskapazitäten an der deutsch-österreichischen Grenze gegenüber der Basisuntersuchung (+3,8 GW in Szenario 1, +2,5 GW in Szenario 2) umge-setzt. In der Sensitivitätsuntersuchung B wird erstmalig die Handelskapazität zwischen Deutschland und der Schweiz in beiden Szenarien um 1,5 GW erhöht, während diese Zu-bauoption in den Basisuntersuchungen nicht in Anspruch genommen wird.
Darüber hinaus sind Abweichungen im restlichen Betrachtungsbereich, trotz unveränderter Kostenannahmen, zu beobachten. Aufgrund der gesamtsystemischen Optimierung im Rahmen der Ausbausimulation werden Wechselwirkungen unterschiedlicher Grenzen bei der Ent-scheidung über die Ausweitung von Handelskapazitäten berücksichtigt. Folglich haben ver-änderte Handelskapazitäten an den deutschen Außengrenzen Einfluss auf die Handelskapazi-täten entfernter Grenzen. So wird der Rückgang um 5 GW zwischen Deutschland und Nor-wegen durch einen Anstieg der Handelskapazitäten zwischen den Niederlanden und Norwe-gen um 3,5 GW in Szenario 1 bzw. 4,8 GW in Szenario 2 kompensiert. Zusätzlich wird eine engere Kopplung zwischen Deutschland und den Niederlanden um 0,6 GW in Szenario 1 und 1 GW Szenario 2 beobachtet. Damit wird ein alternativer Handelspfad zwischen Deutschland und Norwegen geschaffen. Weiterführende Veränderungen der Handelskapazitäten gegenüber der Basisuntersuchung sind zu Abbildung 4.37 entnehmen.
Abbildung 4.37: Veränderung der Handelskapazitäten in der Sensitivitätsuntersuchung B gegenüber der Basisuntersuchung [GW]
Abschließend werden die Veränderungen der gesamten Handelsbilanzen in der Sensitivitäts-untersuchung B gegenüber der BasisSensitivitäts-untersuchung vorgestellt. In Folge veränderter Kostenan-nahmen in der Sensitivitätsuntersuchung B sind überwiegend Deutschland und die Anrainer-staaten von signifikanten Veränderungen der gesamten Handelskapazität betroffen. Besonders hohe Veränderungen sind, analog zu den oben beschriebenen Abtauscheffekten, in den Nie-derlanden zu beobachten. Durch die verstärkte Kopplung an Deutschland und Norwegen wird eine höhere gesamte Handelskapazität erreicht. Vergleichbare Effekte sind im alpinen Raum
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
AT-EU-SO CH-FR CZ-SK DE-AT DE-CH DE-DKE DE-DKW DE-FR DE-NL DE-NO DE-PL DE-SE FI-BM FR-UK/IE FR-ES IT-EU-SO NL-NO NO-DKW SE-FI
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 GW
GW
Szenario 1
Szenario 2
zu beobachten. Durch die engere Kopplung an Deutschland wird eine höhere gesamte delskapazität in Österreich und der Schweiz umgesetzt. Die Veränderung der gesamten Han-delskapazität in Deutschland fällt (im Vergleich zur installierten Erzeugungsleistung) moderat aus, da die niedrigere Ankopplung an Norwegen mit höheren Handelskapazitäten zu Öster-reich und Schweiz ausgeglichen wird. Eine gesamteuropäische Übersicht über die Verände-rungen der gesamten Handelskapazitäten in der Sensitivitätsuntersuchung B gegenüber der Basisuntersuchung ist Abbildung 4.38 zu entnehmen.
Abbildung 4.38: Veränderung der gesamten Handelskapazität in der Sensitivitätsuntersu-chung B gegenüber der BasisuntersuSensitivitätsuntersu-chung [GW]
Eine Auswertung des Verbundgrads gemäß dem Bewertungskriterium der EU Expertengrup-pe (vgl. Basisuntersuchung und Sensitivitätsuntersuchung A) kann für die vorliegende Sensi-tivitätsuntersuchung B nicht durchgeführt werden, da die diese eine rein marktseitige Betrach-tung darstellt. Eine entsprechende Untersuchung setzt die Durchführung quantitativer, netzsei-tiger Simulationsrechnungen voraus, auf die im Rahmen der Sensitivitätsuntersuchung B verzichtet wurde.
Weiterführende Auswertungen zur Entwicklung der Handelskapazitäten sind dem Anhang (Abbildung 5.45 - Abbildung 5.47) zu entnehmen.
-1
4.4.3.3 Entwicklung des Erzeugungssystems
Im Folgenden wird die Entwicklung des Erzeugungssystems in der Sensitivitätsuntersu-chung B vorgestellt, um die Wechselwirkungen zwischen Markt und Netz aufzuzeigen. Dabei werden auch die Veränderungen gegenüber den Basisrechnungen diskutiert.
Um die Auswirkungen der neuen Kostennahmen für den Netzausbau auf den Kraftwerkspark zu quantifizieren, sind in Abbildung 4.39 (Szenario 1) und Abbildung 4.40 (Szenario 2) die modellendogenen Bestandsänderungen (Kraftwerkszubauten und vorzeitige Stilllegungen) zusammengefasst. Hiervon sind exogen vorgegebenen Bestandsänderungen, die klimapoliti-schen und regulatoriklimapoliti-schen Vorgaben (bspw. Ausbauziele für erneuerbare Energien) unterlie-gen, ausgeschlossen.
Die qualitativen Veränderungen in den nationalen Erzeugungssystemen entsprechen denen in der Basisuntersuchung. In der überwiegenden Zahl der Marktgebiete werden Überkapazitäten auf der Erzeugungsseite in 2020 vorzeitig stillgelegt. Maßgebliche Zubauten von Kraftwerks-kapazitäten werden überwiegend in den schwächer angebundenen Regionen des Betrach-tungsbereichs umgesetzt.
In Szenario 1 werden auf den Britischen Inseln bis 2030 insgesamt 14,8 GW gasbefeuerte Gasturbinen und 2,2 GW Steinkohlekraftwerke zugebaut. Weitere Zubauten von steinkohle-befeuerten Kraftwerkskapazitäten sind in Spanien (+13,3 GW) und Portugal (+1,6 GW) bis 2030 zu verzeichnen. In Szenario 2 wird ein Zubau von gasbefeuerten Gasturbinen auf den Britischen Inseln (+13,4 GW) und in Finnland (+0,8 GW) bis 2030 beobachtet. Steinkohlebe-feuerte Kraftwerkskapazitäten werden in Spanien (+10,6 GW) und Portugal (+1,2 GW) bis 2030 gebaut. Weitere Zubauten von Kraftwerkskapazitäten werden im Zeitraum nach 2030 beobachtet. Aufgrund der Übersichtlichkeit wird auf die Darstellung dieser verzichtet.
Abbildung 4.39: Zu- und Abbauten von Kraftwerkskapazitäten, Sensi. B, Szenario 1 [GW]
Abbildung 4.40: Zu- und Abbauten von Kraftwerkskapazitäten, Sensi. B, Szenario 2 [GW]
Um die Veränderungen der nationalen Erzeugungssysteme der Sensitivitätsuntersuchung B gegenüber der Basisuntersuchung zu quantifizieren ist in Abbildung 4.41 (Szenario 1) und
-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15
2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030
DE FR IT UK/IE BE NL CH AT SE NO
Steinkohlekraftwerk GuD (gas-gefeuert) Gaskraftwerk
Gasturbine (gas-gefeuert) GuD (oel-gefeuert) Oelkraftwerk Gasturbine (oel-gefeuert)
GW
-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15
2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030
DE FR IT UK/IE BE NL CH AT SE NO
Steinkohlekraftwerk GuD (gas-gefeuert) Gaskraftwerk
Gasturbine (gas-gefeuert) GuD (oel-gefeuert) Oelkraftwerk Gasturbine (oel-gefeuert)
GW
Abbildung 4.42 (Szenario 2) das Delta9 der installierten Kraftwerkskapazitäten dargestellt. In Szenario 1 werden in Frankreich, Italien, Belgien und den Niederlanden die Abweichungen durch Unterschiede bei der Höhe der vorzeitigen Stilllegungen von Überkapazitäten begrün-det. Dabei ist auch ein Abtausch von gasbefeuerten Gasturbinen mit gasbefeuerten GuD-Kraftwerken zu beobachten. In Abgrenzung dazu werden auf den Britischen Inseln die Unter-schiede durch unterschiedliche Entscheidungen für den Zubau von Kraftwerkskapazitäten begründet. So werden in der Sensitivitätsuntersuchung B vermehrt gasbefeuerte Gasturbinen zugebaut, während in der Basisuntersuchung mehr steinkohlebefeuerte Kraftwerke gebaut werden.
Im Szenario 2 werden die Unterschiede in der installierten Kapazität, wie auch bei Szenario 1, überwiegend durch vorzeitige Stilllegungen von Überkapazitäten auf der Erzeugerseite be-gründet. Eine Ausnahme hiervon stellen die Britischen Inseln dar: Hierbei wird ein geringerer Zubau von gasbefeuerten Gasturbinen in der Sensitivitätsuntersuchung B gegenüber der Basisuntersuchung beobachtet. In Abgrenzung zum Szenario 1 wird auf den Britischen Inseln kein Unterschied in der installierten Kapazität von steinkohlebefeuerten Kraftwerken beo-bachtet.
9 Installierte Kraftwerkskapazitäten in der Sensitivitätsuntesuchung B – installierte Kraftwerkskapazitäten in der Basisuntersuchung
Abbildung 4.41: Veränderung der installierten Kraftwerkskapazitäten gegenüber der Basis-untersuchung, Sensi.B, Szenario 1 [GW]
Abbildung 4.42: Veränderung der installierten Kraftwerkskapazitäten gegenüber der Basis-untersuchung, Sensi. B, Szenario 2 [GW]
-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2
2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030
DE FR IT UK/IE BE NL CH AT SE NO
Steinkohlekraftwerk GuD (Gas) Gaskraftwerk Gasturbine (Gas) Ölkraftwerk Gasturbine (Öl)
GW
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030 2015 2020 2025 2030
DE FR IT UK/IE BE NL CH AT SE NO
Steinkohlekraftwerk GuD (Gas) Gaskraftwerk Gasturbine (Gas) Ölkraftwerk Gasturbine (Öl)
GW
Weiterführende Auswertungen zur Entwicklung der Erzeugungssysteme sind dem Anhang (Abbildung 5.48 - Abbildung 5.49) zu entnehmen.