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Technische Wissenschaften


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Produktart: Buch
Verlag: Bachelor + Master Publishing
Erscheinungsdatum: 07.2012
AuflagenNr.: 1
Seiten: 84
Abb.: 21
Sprache: Deutsch
Einband: Paperback

Inhalt

Die gesicherte Versorgung mit Elektrizität gehört zu den bedeutendsten Voraussetzungen für Wirtschaftswachstum, Wertschöpfung und eine hohe Lebensqualität. In der Vergangenheit zeichnete sich Deutschland durch eine hohe Versorgungssicherheit aus. Besonders der Rückgang der Kraftwerkskapazitäten durch den Kernenergieausstieg bis 2022 und der geplante Ausbau der erneuerbaren Energien stellen jedoch große Herausforderungen für die zukünftige Versorgungssicherheit dar. Die vorliegende Studie beantwortet die Frage, ob die erzeugungsseitige Versorgungssicherheit bis zum Jahr 2022 gewährleistet ist. Die erzeugungsseitige Versorgungssicherheit muss sicherstellen, dass die gesicherte Erzeugungsleistung jederzeit größer ist als die Jahreshöchstlast. Die Entwicklung der gesicherten Erzeugungsleistung wird durch die Addition des Zubaus fossiler Kraftwerke und erneuerbarer Energien sowie der Subtraktion der zukünftig abgeschalteter Kraftwerke ermittelt. Durch den verstärkten Abbau nuklearer Kraftwerkskapazitäten sinkt die gesicherte Leistung besonders stark in den Jahren 2021 und 2022. Die erneuerbaren Energien können zukünftig trotz des starken Ausbaus von Windkraftanlagen und Photovoltaik aufgrund der meteorologischen Abhängigkeiten nur ein Viertel des Zubaus an gesicherten Kapazitäten beitragen. Die Gegenüberstellung der gesicherten Leistung mit der Jahreshöchstlast gibt in vier Szenarien Auskunft über die Entwicklung der erzeugungsseitigen Versorgungssicherheit. Rechnerisch reicht die gesicherte Kraftwerksleistung Deutschlands in drei der vier Szenarien aus, um die Jahreshöchstlast in den Jahren 2011 bis 2022 zu decken. Allein Szenario 1 kann in den Jahren 2021 und 2022 die Versorgungssicherheit nicht gewährleisten. Aus dem Ergebnis der Analyse lassen sich mehrere Ansätze ableiten, die zu einer zusätzlichen Erhöhung der Versorgungssicherheit führen können. Diese bestehen vor allem darin, den Anteil der gesicherten Leistung bei erneuerbaren Energien zu erhöhen (z.B. durch Speicher, virtuelle Kraftwerke), die Jahreshöchstlast abzusenken und neue Investitionsanreize für Kraftwerksneubau zu generieren.

Leseprobe

Textprobe: Kapitel 2.2.3, Ökonomische Bedingungen: Grundlage für alle Elektrizitätsmärkte bildet die Nachfrage durch Kunden nach Dienstleistungen auf Basis elektrischer Energie und der sich daraus ergebenden Zahlungsbereitschaft. Die Nachfrage besteht aus der Summe aller Verbraucher und kann mit Hilfe einer Bottom-Up-Analyse bestimmt werden. Sie ergibt sich aus einer Vielzahl von Effekten: - Tages-, Wochenrhythmus - Temperatur - Helligkeit - Energiepreise - genutzte Industriemaschinen - Haushaltsgeräte - Heizungen/ Klimaanlagen - installierte Lichtleistung - Preiselastizität der Kunden - Sondereffekte Der zeitliche Verlauf der Nachfrage ist weltweit ähnlich und wird hauptsächlich durch einen zeitunabhängigen Grundlastanteil und einen dem menschlichen Tagesrhythmus entsprechenden Mittel- und Spitzenlastanteil bestimmt. Aus der Gesamtzahl der von den Nachfragern betriebenen Einrichtungen und deren Intensität wird die Netzbelastung ermittelt. Die Nachfrage weist eine hohe Schwankungsbreite auf, die durch eine gemeinsame Versorgung etwas ausgeglichen wird. Wie in Kapitel 2.1 beschrieben, sind die Kraftwerke zur Deckung der Nachfrage in die entsprechenden Lastbereiche eingeteilt. Es können jedoch nur Kraftwerke rentabel sein, bei denen das Verhältnis der Kapitalkosten umgekehrt proportional zum Verhältnis der Brennstoffkosten ist. Ein Kraftwerk mit hohen Brennstoffkosten muss niedrige Investitionskosten aufweisen. Nur so kann es gegenüber einem Kraftwerk mit hohen Investitionskosten und geringen Brennstoffkosten konkurrenzfähig bleiben. Ein ideales Kraftwerk mit niedrigen Investitions- und Brennstoffkosten existiert nicht, es würde sonst alle anderen Kraftwerke dominieren. Der ideale Kraftwerkspark ergibt sich aus der Kombination der Jahresdauerlinie und der Angebotsseite. Die Jahresdauerlinie zeigt die Last über ein Jahr in absteigender Reihenfolge an. An ihr lässt sich ablesen, welche Leistung für welche Dauer bereitgehalten werden muss. Die kurzfristige Angebotsfunktion des Kraftwerksparks wird als Merit Order bezeichnet. Die Kraftwerke werden hierbei aufsteigend nach ihren variablen Kosten angeordnet, da bei einem Einsatz in dieser Reihenfolge die Kosten am niedrigsten sind. Kapitalkosten oder andere Fixkosten sind für den kurzfristigen Einsatz eines Kraftwerks nicht relevant.

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