Auswirkungen des europäischen Emissionshandelssystems auf den Kraftwerkseinsatz in Deutschland
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Diplomarbeit aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Energiewissenschaften, Note: 1,0, Technische Universität Berlin (Architektur Umwelt Gesellschaft, Energietechnik), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Zusammenfassung:Die für 2005 geplante Einführung eines CO2-Emissionshandelssystems in den Mitgliedsstaaten der EU wird maßgeblichen Einfluss auf die variablen Kosten der Stromerzeugung in Deutschland haben. Je nach Anlagenwirkungsgrad und Art des eingesetzten Brennstoffes werden die Auswirkungen für die einzelnen Kraftwerke jedoch sehr unterschiedlich ausfallen. Dadurch wird sich die von d...
Diplomarbeit aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Energiewissenschaften, Note: 1,0, Technische Universität Berlin (Architektur Umwelt Gesellschaft, Energietechnik), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Die für 2005 geplante Einführung eines CO2-Emissionshandelssystems in den Mitgliedsstaaten der EU wird maßgeblichen Einfluss auf die variablen Kosten der Stromerzeugung in Deutschland haben. Je nach Anlagenwirkungsgrad und Art des eingesetzten Brennstoffes werden die Auswirkungen für die einzelnen Kraftwerke jedoch sehr unterschiedlich ausfallen. Dadurch wird sich die von den variablen Kosten abhängige Einsatzreihenfolge der Kraftwerke (Merit Order) verändern.
In dieser Arbeit werden anhand eines Kraftwerkseinsatz-Modells die zu erwartenden Veränderungen in der Merit Order untersucht. Die sich daraus ergebenen Stromerzeugungsstrukturen werden in Abhängigkeit von CO2-Zertifikatepreisen zwischen 0 und 40 Euro/t CO2 berechnet. Darüber hinaus wird betrachtet, inwelchem Ausmaß die Energieversorgungsunternehmen von der Einführung des Emissionshandels betroffen sind. Die Berechnungen zeigen, dass mit steigenden Zertifikatepreisen zunehmend Braunkohlekraftwerke aus der Grundlast verdrängt und von Steinkohle- und GuD-Kraftwerken ersetzt werden. Ihr Anteil an der Erzeugung von Grundlaststrom geht von rund 34% auf bis zu 15% zurück.
In der Mittellast steigen die Erzeugungsanteile von konventionellen Gaskraftwerken und Gasturbinen. Die kraftwerksbedingten CO2-Emissionen sinken aufgrund des verstärkten Einsatzes kohlenstoffärmerer Brennstoffe bei Zertifikatepreisen von 5-40 Euro/t CO2 um 4-9% ab. Auf die Energieversorgungsunternehmen wirkt sich die Einführung des Emissionshandels unterschiedlich aus. EON und EnBW können die Stromerzeugung um 5-8%, die kleineren Stromerzeuger um bis zu 19% steigern. Vor allem RWE hat Rückgänge in der Stromerzeugung um bis zu 17% zu verzeichnen. Bei Vattenfall sinkt die erzeugte Strommenge erst ab Zertifikatepreisen von 20 Euro/t CO2 moderat um 2-5%.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
1.Einleitung1
2.Emissionshandel3
2.1Das europäische Emissionshandelssystem3
2.2Prinzip des Emissionshandels4
2.3Auswirkungen des Emissionshandels auf die Energiewirtschaft5
2.4Abschätzung der künftigen Zertifikatepreise8
3.Modell des Kraftwerkseinsatzes in Deutschland9
3.1Kraftwerkspark10
3.2Darstellung des Lastverlaufes11
3.3Einteilung der Lastbereiche14
3.4Reserveleistung17
3.5Verfügbarkeit der Kraftwerke19
3.6Wirkungsgrade21
3.6.1Entwicklung der Kraftwerks-Wirkungsgrade21
3.6.2Wirkungsgrad-Berechnung23
3.7Regenerative Stromerzeugung27
3.8Kosten der Stromerzeugung30
3.9Brennstoffpreise32
3.9.1Steinkohle32
3.9.2Erdgas33
3.9.3Heizöl34
3.9.4Braunkohle34
3.9.5Kernbrennstoffe35
3.10Anfahrkosten36
3.11Brennstoffwechsel39
4.Berechnungen42
4.1Berechnung der Lastbereiche42
4.2Berechungen bei der Datenbankabfrage45
4.3Berechnung des Kraftwerkseinsatzes47
4.3.1Kraftwerkseinsatz nach Variante A47
4.3.2Kraftwerkseinsatz nach Variante B49
4.4Stromerzeugungsstruktur51
4.5Berechnung der CO2 Emissionen52
4.6Stromerzeugungsanteile der Energieversorger53
5.Ergebnisse54
5.1Veränderung der Merit Order54
5.2Auswirkungen des Emissionshandels auf die Stromerzeugungsstruktur58
5.2.1Stromerzeugungsstruktur vor Einführung des Emissionshandels59
5.2.2Kraftwerkseinsatz nach Variante A60
5.2.3Kraftwerkseinsatz nach Variante B63
5.2.4Vergleich des Kraftwerkseinsatzes nach Variante A und B65
5.3CO2 Emissionen67
5.4Stromerzeugungsanteile der Energieversorger68
6.Zusammenfassung73
7.Ausblick75
8.Literaturverzeichnis77
9.Anhang82
Anhang ALastdaten82
Anhang BErgebnisse der Kraftwerkse...
Die für 2005 geplante Einführung eines CO2-Emissionshandelssystems in den Mitgliedsstaaten der EU wird maßgeblichen Einfluss auf die variablen Kosten der Stromerzeugung in Deutschland haben. Je nach Anlagenwirkungsgrad und Art des eingesetzten Brennstoffes werden die Auswirkungen für die einzelnen Kraftwerke jedoch sehr unterschiedlich ausfallen. Dadurch wird sich die von den variablen Kosten abhängige Einsatzreihenfolge der Kraftwerke (Merit Order) verändern.
In dieser Arbeit werden anhand eines Kraftwerkseinsatz-Modells die zu erwartenden Veränderungen in der Merit Order untersucht. Die sich daraus ergebenen Stromerzeugungsstrukturen werden in Abhängigkeit von CO2-Zertifikatepreisen zwischen 0 und 40 Euro/t CO2 berechnet. Darüber hinaus wird betrachtet, inwelchem Ausmaß die Energieversorgungsunternehmen von der Einführung des Emissionshandels betroffen sind. Die Berechnungen zeigen, dass mit steigenden Zertifikatepreisen zunehmend Braunkohlekraftwerke aus der Grundlast verdrängt und von Steinkohle- und GuD-Kraftwerken ersetzt werden. Ihr Anteil an der Erzeugung von Grundlaststrom geht von rund 34% auf bis zu 15% zurück.
In der Mittellast steigen die Erzeugungsanteile von konventionellen Gaskraftwerken und Gasturbinen. Die kraftwerksbedingten CO2-Emissionen sinken aufgrund des verstärkten Einsatzes kohlenstoffärmerer Brennstoffe bei Zertifikatepreisen von 5-40 Euro/t CO2 um 4-9% ab. Auf die Energieversorgungsunternehmen wirkt sich die Einführung des Emissionshandels unterschiedlich aus. EON und EnBW können die Stromerzeugung um 5-8%, die kleineren Stromerzeuger um bis zu 19% steigern. Vor allem RWE hat Rückgänge in der Stromerzeugung um bis zu 17% zu verzeichnen. Bei Vattenfall sinkt die erzeugte Strommenge erst ab Zertifikatepreisen von 20 Euro/t CO2 moderat um 2-5%.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
1.Einleitung1
2.Emissionshandel3
2.1Das europäische Emissionshandelssystem3
2.2Prinzip des Emissionshandels4
2.3Auswirkungen des Emissionshandels auf die Energiewirtschaft5
2.4Abschätzung der künftigen Zertifikatepreise8
3.Modell des Kraftwerkseinsatzes in Deutschland9
3.1Kraftwerkspark10
3.2Darstellung des Lastverlaufes11
3.3Einteilung der Lastbereiche14
3.4Reserveleistung17
3.5Verfügbarkeit der Kraftwerke19
3.6Wirkungsgrade21
3.6.1Entwicklung der Kraftwerks-Wirkungsgrade21
3.6.2Wirkungsgrad-Berechnung23
3.7Regenerative Stromerzeugung27
3.8Kosten der Stromerzeugung30
3.9Brennstoffpreise32
3.9.1Steinkohle32
3.9.2Erdgas33
3.9.3Heizöl34
3.9.4Braunkohle34
3.9.5Kernbrennstoffe35
3.10Anfahrkosten36
3.11Brennstoffwechsel39
4.Berechnungen42
4.1Berechnung der Lastbereiche42
4.2Berechungen bei der Datenbankabfrage45
4.3Berechnung des Kraftwerkseinsatzes47
4.3.1Kraftwerkseinsatz nach Variante A47
4.3.2Kraftwerkseinsatz nach Variante B49
4.4Stromerzeugungsstruktur51
4.5Berechnung der CO2 Emissionen52
4.6Stromerzeugungsanteile der Energieversorger53
5.Ergebnisse54
5.1Veränderung der Merit Order54
5.2Auswirkungen des Emissionshandels auf die Stromerzeugungsstruktur58
5.2.1Stromerzeugungsstruktur vor Einführung des Emissionshandels59
5.2.2Kraftwerkseinsatz nach Variante A60
5.2.3Kraftwerkseinsatz nach Variante B63
5.2.4Vergleich des Kraftwerkseinsatzes nach Variante A und B65
5.3CO2 Emissionen67
5.4Stromerzeugungsanteile der Energieversorger68
6.Zusammenfassung73
7.Ausblick75
8.Literaturverzeichnis77
9.Anhang82
Anhang ALastdaten82
Anhang BErgebnisse der Kraftwerkse...
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