ineltec Forum, 08. September 2015, 10.00-11.45 Uhr Eröffnungsanlass: Elektrotechnik als Schlüsseldisziplin der Energiewende Eine Veranstaltung von ineltec, EnergieSchweiz, SIA FGE, Swissgee und MeGA Weitere Informationen zum Event finden Sie unter folgendem Link: http://www.ieu.ch/ineltec-event-reports-2015/index.php

1. Elektrotechnik – Schlüsseldisziplin der
Energiestrategie 2050
Daniel Büchel, Vizedirektor und Programmleiter EnergieSchweiz,
Bundesamt für Energie
Eröffnung ineltec, 8. September 2015, Basel

2. 2
Energiestrategie 2050 und Energiepolitik:
Darum geht es
Versorgungssicherheit
Umweltverträglichkeit Wirtschaftlichkeit
Technische Sicherheit
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3. 3
Entwicklung der Strompreisen den letzten Jahren
82.52
120.17
72.33 71.29 70.55
59.59
55.15
44.93
0
20
40
60
80
100
120
140
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Jahrespreis SFr./MWh
Jahrespreis SFr./MWh
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4. 4
Situation der Schweizer Stromwirtschaft
Eröffnung ineltec, 8. September 2015, Basel

5. 5
Aktuelles europäisches Marktumfeld:
Hohe Unsicherheiten bei Investitionen in Kraftwerke
• Tiefere Energienachfrage aufgrund Wirtschafts-­/Eurokrise und
Vorgaben Energieeffizienz + 20 %
• Alte Kohlekraftwerke bestimmen den Strompreis:
– Tiefe Gaspreise in den USA aufgrund Förderung von Schiefergas
– Schiefergas USA verdrängt US-­Kohle (tiefe Kohlepreise) –
US-­Kohle verdrängt EU-­Gas
– CO2-­Preis sehr tief aufgrund einem Überangebot an EU-­ETS-­
Zertifikaten
à Alte Kohlekraftwerke produzieren am günstigsten und
verdrängen konventionelle (Gross-­)Kraftwerke aus dem Markt
• Subventionierte erneuerbare Energien verdrängen
konventionelle Kraftwerke und nicht-­subventionierte EE aus dem
Markt (Merit Order-­Effekt)
• Überkapazitäten belasten Wasserkraft
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6. 6
Globales Umfeld
Steigende Nachfrage nach Energie
Quelle: IEA, World Energy Outlook 2014
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7. 7
Globales Umfeld
Steigende Energiepreise
Quelle: IEA, World Energy Outlook 2014
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8. 8
Globales Umfeld
Ausbau der erneuerbaren Energien
Quelle: IEA, World Energy Outlook 2014
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9. 9
Preisgefüge Gestehungskosten USA
Kosten pro Megawattstunde Strom in den USA aus nichtkonventionellen und konventionellen
Kraftwerksquellen
Bild: Fotolia / Quelle: Lazard Estimates (http://www.handelszeitung.ch/bil der galeri e/w arum-­ oekoenergi e-­guensti ger-­ist-­als-­ atom-­und-­kohl e)
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10. 10
Entwicklung der effektiven PV-­Vergütungssätze
(integrierte vs. angebaute Anlagen)
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11. 11
Zustand Übertragungsnetz
Das Netz ist bereits
stark ausgelastet:
Bei 24% der
Messungen, die 2013
durchgeführt
wurden, war das Netz
über dem
Sicherheitslimit
belastet.
Quelle: Swissgrid
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12. 12
Neue Marktakteure
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13. 13
Herausforderung: Neue erneuerbare Energien
• Überlastung durch nicht
vorhersehbare Lastsprünge, Rückgang
regelbarer Kraftwerksleistung
• zunehmende Entkoppelung von
Erzeugung und Verbrauch
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14. 14
Herausforderung: Stromabkommen
Offene Fragen
• Stromtechnische Fragen: „Licht am Ende des Tunnels“
• Vollständige Marktöffnung und Marktpreis
• Erneuerbaren-­Direktive
• Horizontale Fragen: Wettbewerbsrecht, Umweltrecht,
Beihilfen
• Institutionelle Fragen
• Zwischenhalt: wie lange?
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15. 15
Herausforderung: 2. Schritt der Marktöffnung
• StromVG sieht einen zweiten Schritt der Marktöffnung vor, der zu
einer vollständigen Marktöffnung führt.
• Dieser Schritt unterliegt dem fakultativen Referendum, braucht also
eine hinreichend breite Zustimmung.
• Vernehmlassung wurde im Oktober 2014 lanciert.
• 2. Schritt der Marktöffnung bringt wahrscheinlich Wahlfreiheit für
Kleinkonsumenten auf 1.1.2018.
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16. 16
Herausforderung: Gasmarktöffnung
• Verbändevereinbarung (VV)
− Zwischen Gasindustrie und industriellen Grosskunden
− Führt zu mehr Wahlfreiheit beim Lieferanten für definierte Kunden
− Kleinkunden und Wärmekunden sind hiervon ausgeschlossen
• Vorabklärungen der WEKO
− In VV kann unter Umständen ein Verstoss gegen Kartellgesetz vorliegen
− Für Gaswirtschaft besteht weiterhin ein Sanktionierungsrisiko
• Weiteres Vorgehen
− Gesetz soll auf bestehende und funktionierende VV aufgebaut werden
− Gasmarktöffnung soll überlegt und in geordneten Rahmen erfolgen
− BR Doris Leuthard setzt sich ein, dass die Schaffung eines Gasmarktgesetzes in
die Legislaturziele 2015 bis 2019 aufgenommen werden.
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17. 17
Herausforderung: Netzinfrastruktur
• Netzinfrastruktur ist z.T. am Ende des Lebenszyklus
â Herausforderung besteht in der kostenoptimierten
Bewirtschaftung der Anlagen und Netzkomponenten.
• Mangelnde gesellschaftliche Akzeptanz bei Bauvorhaben
(Netz-­ und Kraftwerksbau – PV, Wind)
â Kann Vorhaben verhindern oder massgeblich verzögern.
• ICT und Smart Grids: Die Möglichkeiten sind ”unbegrenzt”
aber schwierig vorraussehbar
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18. 18
Warum braucht es eine Energiestrategie 2050?
Energiestrategie
2050
Bevölkerungs-­
wachstum
Infrastruktur
Versorgungssicherheit
Preis und
Markt
Klimawandel
Umwelt, Natur,
Landschaft
Ausstieg aus
der
Kernenergie
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19. 19
Energiestrategie 2050: Stossrichtungen
1. Energieeffizienz erhöhen;; Energieverbrauch senken;;
Stromverbrauch stabilisieren.
2. Anteil der erneuerbaren Energien erhöhen;;
soweit erforderlich:
Restbedarf durch fossile Stromproduktion und Importe decken.
3. Um-­ und Ausbau der elektrischen Netze und Energiespeicherung
vorantreiben.
4. Energieforschung verstärken.
5. Vorbildfunktion der öffentlichen Hand wahrnehmen.
6. Internationale Zusammenarbeit im Energiebereich intensivieren.
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20. 20
Erlassänderungen und die Energiestrategie 2050
Energiestrategie 2050
Erste Phase Zweite Phase (ab 2021)
Erstes Mass-­
nahmenpaket
Übergang vom Förder-­zum
Lenkungssystem
Aktionsplan
koordinierte
Energieforschung
Strategie
Stromnetze
Energie-­
perspektiven
2050
parlament.
Initiative
12.400
Verhandlungen mit der EU
zum Stromabkommen
Revision
StromVG
Zweiter
Marktöffnungs-­
schritt
bereits beschlossen
EnV:
Geräte
Netz-­
zuschlag
EnV:
Heizun-­
gen
EnV:
KEV
EnV:
Geräte
Netz-­
zuschlag
Netz-­
zuschlag
EnV:
KEV
EnV:
KEV
Strom-­VV
Strombörse
Market
Coupling
Marktdesign,
Kapazitätsmärkte
Sachplan
Geol.
Tiefenlager
Gasmarkt-­
gesetz
Revision
SEFV
Volksinitiative
Atomausstieg
Volksinitiative STEFFI
Volksinitiative
Energie-­ statt Mwst
KHV
Totalrevision
Konzept
ECH
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21. 21
Was gehört zur Elektrotechnik?
• Stromproduktion
• Transport
• Verteilung
• Verwendung
Quelle: VSE
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22. 22
Stromproduktion
Quelle: VSE
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23. 23
Stromproduktion
Schweizer Strommix
Quelle: Schweizerische Elektrizitätsstatistik 2014, BFE unten
http://www.bfe.admin.ch/them en/00526/00541/00542/00630/i ndex.html ?lang=fr&dossi er _id= 00768
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24. 24
Energiestrategie 2050
Zusammensetzung des Produktionsportfolios
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
TWh
bestehende Wasserkraftwerke neue Wasserkraftwerke bestehende Kernkraftwerke
bestehende fossile KW bestehende Bezugsrechte bestehende Erneuerbare*
neue fossile WKK neue Erneuerbare* neue Kombikraftwerke
neue Kernkraftwerke neue Importe Bruttonachfrage
Hydrologisches Jahr*) gekoppelt und ungekoppelt
(c) Prognos 2012
Quelle: Prognos 2014
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25. 25
Stromproduktion
Neue Energiepolitik – Variant C&D
Stromproduktion (Szenario NEP: Variant C&E)
Keine neuen Kernkraftwerke
Erneuerbare Energien ausbauen
• Wasserkraft: + 5%*
• Neue Erneuerbare: Nutzung der nachhaltig
nutzbaren Potentiale (42%*)
Restbedarf decken durch:
• Fossile Stromproduktion (primär GuD)
• Importe
* Anteil des jährlichen Schweizer Stromverbrauch im Jahr 2014
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26. 26
Transport und Verteilung
Quelle: VSE
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27. 27
Transport und Verteilung
Verluste
Quelle: Schweizerische Elektrizitätsstatistik 2014, BFE unten
http://www.bfe.admin.ch/them en/00526/00541/00542/00630/i ndex.html ?lang=fr&dossi er _id= 00768
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28. 28
Transport
Kabelverlust
Hauptverlust wegen der Erwärmung des Kabels
(ohmsche Leitungsverlust)
Quelle: Nexans Quelle: Wikipedia unten https://fr.wikipedi a.or g/wiki/Li gne_%C 3%A0_haute_tensi on
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29. 29
Transport und Verteilung
Kabelverlust
J Verluste reduzieren sich durch einen höheren Querschnitt der Leiter
L Ein höherer Querschnitt des Leiters macht das Kabel teurer
Quelle: Energie.ch unten http://www.ener gie.ch/ener gieeffiziente-­ elektr overteil ung
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30. 30
Transport
Umwandlung und Speicherung
• Wirkungsverluste minimieren
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Quelle: rwe.com
Quelle: welt.de

31. 31
Verteilung
Quelle: VSE
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32. 32
Verteilung
Transformatoren
Quelle: ABB
Verluste durch das Design des Transformators und seine
Auslastung minimieren
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33. 33
Verteilung
Transformatoren
Eine Verlustreduktion von 200
GWh/Jahr entspricht 4.5% des
gesamten Schweizer
Stromverlust im Jahr 2014
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34. 34
Verwendung
Quelle: VSE
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35. 35
Verwendung
ES 2050 – Ziel Stromeffizienz
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
TWh
bestehende Wasserkraftwerke bestehende Kernkraftwerke
bestehende fossile KW bestehende Bezugsrechte
bestehende Erneuerbare* Bruttonachfrage (inkl. Bestand Speicherpumpen)
Hydrologisches Jahr*) gekoppelt und ungekoppelt
(c) Prognos 2012
Landesverbrauch incl. bestehende Speicherpumpen
Netzverluste, Lieferverpflichtungen Entwicklung
"Weiter wie bisher" 77.4 TWhel
Landesverbrauch incl. bestehende Speicherpumpen,
Netzverluste, Lieferverpflichtungen Entwicklung gem.
"Massnahmen Bundesrat" 68.5 TWhel
Landesverbrauch incl. bestehende Speicherpumpen,
Netzverluste, Lieferverpflichtungen Etwicklung "Neue
Energiepolitik" (langfristiges Ziel Bundesrat) 60.1 TWhel
Einsparungen durch Massnahmen Bundesrat: 8.8 TWhel
Deckungsbedarf Nachfrageentwicklung
"Massnahmen Bundesrat" 2050: 32.9 TWhel
Quelle: Botschaft zum ersten Massnahmenpaket der Energiestrategi e 2050, BFE, 4. Sept. 2013, S. 6810
Jährlicher
Landesverbrauch
Jahr
WWB
NEP
-­ 22%
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36. 36
Verwendung
Stromverbrauch nach Verwendungszwecke
Quelle: Analyse des schweizerischen Energieverbr auchs 2000 – 2013 nach Verwendungszw ecken, BFE,
Sept. 2014, S. 22
Die TOP 4
Stromverbraucher:
• Elektrische Antriebe 43.7%
• RW und WW 14.3%
• Prozesswärme 14.1%
• Beleuchtung 12.6%
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37. 37
Energiestrategie 2050
Umsetzung
Erstes Massnahmenpaket (POM: Massnahmen Bundesrat)
• Regulierung
EnG, EnV
• Freiwillige Massnahmen ohne finanzielle Unterstützung
EnergieSchweiz
• Freiwillige Massnahmen mit finanzieller Unterstützung
Wettbewerblichen Ausschreibungen (ProKiloWatt)
Wirkung: 50% des NEP Ziels
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38. 38
Beitrag der Elektrotechnik zur ES2050
FAZIT
Die Elektrotechnik (Stromproduktion, Transport, Verteilung und
Verwendung) spielt eine zentrale Rolle in der ES 2050 durch:
• Die Erhöhung des Anteils an neuen erneuerbaren Energien
bei der Stromproduktion
• Die Verstärkung der Stromeffizienz bei der Speicherung
und Verwendung
Das Schweizer Netz (Transport und Umwandelung/Verteilung) ist
schon ziemlich effizient und birgt wenig Steigerungspotenzial
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39. 39
…und übrigens.
• Der Wandel in der Energiewirtschaft wird weltweit stattfinden
…. mit oder ohne Energiestrategie 2050...
… aber hoffentlich mit schweizerischen Innovationen und Schweizer Technologie.
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40. 40
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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