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Peak Oil - Wirtschaftliche Aspekte Erneuerbare Energien

IP Peak Oil SS 2007. Peak Oil - Wirtschaftliche Aspekte Erneuerbare Energien. Karl W. Steininger. Verfügbarkeit Ölreserven Aspekte Umweltverträglicher Energieversorgung Energie aus Biomasse: Potenziale, Technologien und Nutzenergie-Kosten Modellierung zur ökonomischen Bewertung

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Peak Oil - Wirtschaftliche Aspekte Erneuerbare Energien

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Presentation Transcript

  1. IP Peak Oil SS 2007 Peak Oil - Wirtschaftliche AspekteErneuerbare Energien Karl W. Steininger • Verfügbarkeit Ölreserven • Aspekte Umweltverträglicher Energieversorgung • Energie aus Biomasse: Potenziale, • Technologien und Nutzenergie-Kosten • Modellierung zur ökonomischen Bewertung • Simulationsergebnisse und Bewertung • Regionales Fallbeispiel

  2. Welt-Öl-Reserven Jahr Reserven (Mio t) Verfügbarkeit in Jahren (Mio t) (Reserven/Produktion) 1947 9.478 22 1950 11.810 22 1955 25.969 33 1960 40.788 37 1965 47.687 30 1972 91.376 35 1987 32-36 Schätzungen letztlich entdeckbarer Ölvorkommen: 2.000 bis 3.900 Mrd barrel (~80-140 Jahre derzeitiger Konsum)

  3. Verfügbarkeit (Öl) Weltweit Primärenergieverbrauch pro Jahr: ~ 27,4 Mrd barrel Jahreskonsum / bekannte und zukünftig entdeckbare Reserven ~ 80 bis 140 Jahre Europa Primärenergieverbaruch pro Jahr ~ 5,5 Mrd barrel Jahreskonsum / bekannte und zukünftig entdeckbare Reserven ~ 8 bis 16 Jahre

  4. Erneuerbare Energieträger - weltweit Anteil an Weltenergieproduktion 17% dabei Biomasse 11% (Wärme, Strom, Treibstoff) Energieinhalt der weltweit nachwachsenden Biomasse >> Weltenergieverbrauch

  5. Aspekte nachhaltig umweltverträglicher Energieversorgung Energieeinsatz durchschnittlich: 5300 W / Person Energiebereitstellung Fossile Energieträger: OECD gesamt: 83% Langfrist-Perspektiven Verfügbarkeit Aufnahmefähigkeit der Emissionen (CO2) User: 27 Mtoe (OECD) *11630 = 314010 GWh / 7.2 Mio = 43612 kWh /365 = 119 kWh /24h= 4.98 kW

  6. Stabilisierung der CO2-Konzentration und zulässige Emissionen IPCC, Third Assessment Report (2001) Bandbreiten: Reaktion des C-Kreislaufes (z.B. Dünge-Effekt, Verweildauer in Ozeanen) Wigley, TML, R Richels, and JA Edmonds, 1996: Economic and Environmental Choices in the stabilization of Atmospheric CO2 Concentrations. Nature, 379, 240-243.

  7. Europäische Kommission (White Paper ´Energy for the Future´, 1997): „Unless the community succeeds in supplying a significantly higher share of its energy demand from renewables over the next decade, an important development opportunity will be missed” “The strategy and action plan […] are directed towards the goal of achieving a 12% penetration of renewables in the Union by 2010.” EU-Richtlinie zur Förderung der erneuerbaren Energie (10/2001) Europäischer Frühjahrsgipfel 2007: The EU will take the lead by committing autonomously to reduce its own greenhouse emissions by at least 20% by 2020 – a cut that should be increased to 30% as part of a global agreement. „Increasing the share of renewable energy to 20% by 2020“ Politische Ziele

  8. Erneuerbare Energieträger - Industrieländer OECD-Länder: 6,1% des Gesamt-Primärenergieeinsatzes (darin große Wasserkraftwerke: 2,5%)

  9. Differenzierung nach Ländern Quelle: IEA/OECD

  10. Energie aus Biomasse: Potenziale Mittelfristig zusätzliche Potenziale in Österreich (Horizont: 20 Jahre) Gesamter jährlicher Primärenergiebedarf Österreichs: ~1200 PJ Darin erneuerbare Energie ohne Wasserkraft ~ 150 PJ (13%)

  11. Kraft-Wärme- Kopplung Einzelhaus Nahwärme Technologien und Nutzenergie-Kosten

  12. Kraft-Wärme- Kopplung > 1 MW Treibstoff Zufeuerung Technologien und Nutzenergie-Kosten

  13. Simulationsergebnisse NW-P(L) EH-P(L) NW-HG(L) EH-Holz NW-HG(I) NW-P(I) EH-HG KWK-HG(L)

  14. Ökonomische Modellierung Ansprüche makroökonomische Rückwirkungen strukturelle Effekte Analyse diskret spezifizierter Biomasse-Technologien Mengenbeschränkungen im Biomasse-Angebot Spezifikation institutioneller Beschränkungen am Arbeitsmarkt Computable General Equilibrium Grundidee Lösungsalgorithmen

  15. Social Accounting Matrix Basis: Input-Output-Tabelle und Volkswirtschaftliche Gesamtrechnung

  16. Land- und Forstwirtschaft Land- und Forstwirtschaft .... .... Energie Energie Maschinen Maschinen Arbeit Arbeit Kapital Kapital Biomasse- Energietechnologie Biomasse-Primärprodukt Wärme Strom Treibstoff Modellierung Biomasse

  17. Modellierung Energiemärkte

  18. w/p Ns u wlow/p Nd N Weitere Modellstruktur Produktion Außenhandel Arbeitsmarkt

  19. Simulationsergebnisse KWK-Biogas (LaWi)NW-Hackgut (FoWi) Beschäftigung 393 8.666 BIP (%) -0,012 0,027 CO2-Emissionen (Mio. t) -1.087 -2.953 Budget (Mio. €) arbeitsbasierte Einnahmen 1 56 Biomasse-Förderungen -19 -126 Netto-Kosten 23 67 Fossile Importe (Mio. €) -30 -124 Zusätzliches Biomasse-Angebot Wärme (Nutzenergie, PJ) 5.375 30.800 Elektrizität (PJ) 2.900 0 Förderrate (% Gesamtkosten) 1416

  20. Simulationsergebnisse NW-P(L) EH-P(L) NW-HG(L) EH-Holz NW-HG(I) NW-P(I) EH-HG KWK-HG(L)

  21. (1) Emissionen Biomasse: • Kasanen, P., A. Malin, F. Prettenthaler, K. Steininger (1998) , Environmental Innovation in Consumption and the Development of a Sustainable Infrastructure,Proceedings of the ESF-Summer School Consumption, Everyday Life and Sustainability, Lancaster • (2) Makroökonomische Effekte: • Pichl, C., W. Puwein, I. Obernberger, K. Steininger, H. Voraberger (1999), Erneuerbare Energieträger in Österreichs Wirtschaft, WIFO Wien (im Auftrag der Bundeswirtschaftskammer) • Switching technology: • Steininger, K, H. Voraberger, Exploiting the Medium Term Biomass • Energy Potentials in Austria: A Comparison of Costs and • Macroeconomic Impact, Environmental and Resource Economics • (2004) • (5) Kosten Biomasse-Technologien: • Voraberger, H. (2000), Energie aus Biomasse. Eine betriebs- und volkswirtschaftliche Bewertung, Diplomarbeit, Universität Graz. Literatur

  22. Auswirkungen der Bioenergieversorgung auf eine Kleinregion • Karl W. Steininger • Methode der Bewertung • Wirkungen • Investitionstätigkeit • Wertschöpfung (Kaufkraft) • Beschäftigung • CO2-Bilanz • Schlussfolgerungen

  23. Methode der Bewertung

  24. Methode der Bewertung Zugrundeliegende Forschungsarbeit: Erneuerbare Energieträger in Österreichs Wirtschaft - Volkswirtschaftliche Evaluierung am Beispiel der Biomasse Österreichisches Institut für Wirtschaftsforschung (WIFO), Wien, November 1999

  25. Vergleich der Ausgabenstruktur Für 1 MWh Nutzenergie Wärme:

  26. Wirkung der Ausgabenstruktur Anteil erneuerbare Energie (Biomasse, Wasserkraft) am Gesamtprimärenergieverbrauch

  27. Wertschöpfung BIP des durchschnittlichen österr. Bezirkes: 25,5 Mrd ATS Szenario: Ausbau der Bioenergie (Nahwärme-Waldhackgut) um 0,27 PJ (77 GWh) Nutzenergie Wärme im Bezirk - Nachfrageerhöhung – Investition/lfd. Ausgaben Bioenergie - Nachfragesenkung – Investition/lfd. Ausgaben fossile Anlagen - Wirkung auf Vorleistungen - Verschiebung der Einkommen (und der Gesamtnachfrage) Wirkung auf die Wertschöpfung im Bezirk (relativ zu fossil): plus 11,5 Mio. ATS / Jahr

  28. Beschäftigung Sektorale Verschiebungen => Änderung in der Arbeitsnachfrage Bioenergien im allgemeinen arbeitsintensiver Förderungen für Bioenergie von anderer Verwendung abgezogen Wenn Förderausmaß nicht zu hoch nötig ist, dominiert der erste Effekt Auswirkung des Szenarios (relativ zu fossil): plus 78 Beschäftigte im Bezirk

  29. CO2-Bilanz Auswirkung des Szenarios: minus 26.594 t CO2 pro Jahr = minus 72 t CO2 pro Tag im Bezirk Äquivalent zu täglich 420 PKWs Graz-Paris

  30. Fossile Importe Auswirkung des Szenarios: minus 15,4 Mio. ATS pro Jahr für den Bezirk Um diesen Betrag muss weniger exportiert werden (und steht heimisch zur Verfügung) oder können andere Güter zusätzlich importiert werden.

  31. Schlussfolgerungen Konkretes Szenario für den durchschnittlichen Bezirk Auswirkungen im Bezirk: Wertschöpfung (Kaufkraft): plus 11,5 Mio ATS pro Jahr Arbeitsmarkt: plus 78 Beschäftigte CO2-Bilanz: minus 72 t CO2 pro Tag fossile Importe: minus 15,4 Mio ATS pro Jahr

  32. Energieregion Oststeiermark

  33. Ökostromanlagen allgemein • Breiter Mix an Erneuerbare Energie – Anlagen • Eingeschränktes Wasserkraft-Potential aufgrund Topographie • Sonst breiter Mix • Im Süden stark: Biogas Quellen: NOEST, LEV

  34. Biogas • Hohe Anlagendichte • Europaweit eine der höchsten Dichten im Süden der Energieregion Oststeiermark • 09/2005: 22 Anlagen (+5 in Bau), d.s. 55% aller steir. Anlagen • Rest-Steiermark: 18 (+3) • Rohstoffe: vorrangig Schweinegülle + Mais • Häufigste Nutzungsform: Stromproduktion • Anlagengröße: durchschn. 500 kWel (Österreich/EU: 200-250) • Mureck: 1000kWel Quellen: LEA, LEV

  35. Biomasse • Europaspitze in Kleinfeuerungen • 1980: erste steirische BM-Fernwärme-Anlage in Feldbach • 2005 – Stmk: 204 Anlagen • 2005 – EROM: 83 Anlagend.s. 41% aller steirischen • Hartberg und Passail zählen zu größten steir. Anlagen • Leitbetrieb Kleinfeuerungstechnologie:KWB, 130 MA direkt, 450 APe gesamt,65% Exportquote • Weitere Betriebe:Hertz, SebersdorfPerhofer, Birkfeld Quellen: KWB, LWK Stmk., LEV

  36. Energieoptimiertes Bauen • Aufstrebender Wirtschaftszweig • Sanierung („ÖKOSAN“) und Neubau • Neubau: Passivhaus • Zahlreiche Unternehmenim Bereich Passivhaus(IG Passivhaus): • Bau, Techn. Büro‘s, Architekten, Komponenten-Herstellung, Dämmstofffabrikant • Auszeichnungen: Solarbaupreis, Europ. Innovationspreis, .. • Weiz: Geminihaus, Tanno meets Gemini Siedlung, Bauausstellung (W.E.I.Z.) IG Passivhaus

  37. Pflanzenöle und Mobilität • Pionier- und Entwicklungsarbeit • Seit 1990: SEEG MureckBiodiesel, BM-Fernwärme, Biogas • Pflanzenöl:Vom Salatöl zum Treibstoff • Netzwerk:12 Tankstellen, 117.000 Liter9000 Liter pro MonatKoord.: Ökocluster Oststeiermarkca. 100 umgerüstete KFZ • Vollautomatische Tankstellen:Auersbach, 2000Feistritzwerke Gleisdorf, 2004 • Breite Projektaktivitäten Quellen: AKREMI, LEV

  38. Solarthermie und Photovoltaik • Solarthermie • Pionier: AEE INTEC • EROM 2005: 100.000 m², 70 MWth • Vorzeige Solarregion: „Energieregion Weiz-Gleisdorf“Unterstützung 35€/m² • Solarstadt Gleisdorf: 200€/m² • Photovoltaik • EROM 2004: 816 kWp „zertifizierte“ PV-Ökostromanlagen • 15 MW Deckelung hat positive Entwicklung unterbrochen • Errichtung und Verkauf durch oststeirische Firmen: • Feistritzwerke: 300 kWp im eigenen Netz • Solarstrom: 20 kWp (50 in Planung) • KW-Solar in Ö: von 16,8 MWp (2003) 4,5 MWp • Stadtwerke Hartberg: 200 Dächer Programm Quellen: genannte Unternehmen, NOEST

  39. Emissionen im Vergleich Emissionen von 4 Heizsystemen [kg/TJ Nutzenergie]

  40. Externe Kosten im Vergleich Externe Kosten von 4 Heizsystemen [€ / TJ Nutzenergie]

  41. Gebäudestandards im Vergleich Externe Kosten von 2 Heizsystemen in unterschiedlichen Gebäuden [€/a]

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