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Stromnetze und Speicher für die Energiewende

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DIW kompakt: Kemfert, Gerbaulet, Hirschhausen, Stromnetze und Speichertechnologien für die Energiewende - Eine Analyse mit Bezug zur Diskussion des EEG 2016 Gutachten im Auftrag der Hermann-Scheer-Stiftung, Juni 2016

DIW Berlin:

DIW Berlin: Politikberatung kompakt 112 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung ............................................................................................................. I Inhaltsverzeichnis ............................................................................................................ III 1 Einleitung ..................................................................................................................... 1 2 Die Transformation des deutschen Stromsystems („Stromwende“) kommt gut voran ........................................................................................................................... 2 2.1 Die Stromwende ist auf gutem Wege … ........................................................................ 2 2.2 … und steigert die Wohlfahrt der Gesellschaft .............................................................. 3 2.3 Ansatz der EEG-Reformen ist ungeeignet ...................................................................... 5 3 Stromnetze sind kein Engpass für die Stromwende ....................................................... 6 3.1 Netzausbau schreitet regelmäßig voran ........................................................................ 6 3.2 Netzausbau stellt keinen Engpass für die Stromwende dar .......................................... 8 3.3 Regionale „Netzengpassgebiete“ in Deutschland nicht vorhanden ............................ 10 3.4 Übermäßiger Netzausbau in der langen Frist aufgrund fehlerhaften Marktdesigns …............................................................................................................ 10 3.5 Netzausbau fördert derzeit CO 2 -intensive Stromproduktion… ................................... 14 3.6 Zwischenfazit: Netzausbau kein Engpass für Erneuerbare Energien........................... 16 4 Stromspeicher kein Engpass für die Stromwende ........................................................ 17 4.1 Stromspeicher als eine von mehreren Flexibilitätsoptionen ....................................... 17 4.2 Vielzahl von Speichertechnologien bereits heute verfügbar ....................................... 17 4.3 Stromspeicher bis in die 2030er für Stromwende unkritisch: Modellbasierte Analysen … ................................................................................................................... 19 4.4 … werden durch Praxiserfahrungen bestätigt ............................................................. 23 4.5 Ein Beispiel für Kostendegression bei Speichertechnologien: Lithium-Ionen- Batterien (LIB) .............................................................................................................. 24 4.5.1 Nachfrage …....................................................................................................... 24 4.5.2 … und Angebot .................................................................................................. 25 4.6 Zwischenfazit: Stromspeicher kein Engpass für die Stromwende ............................... 28 5 Fazit: Weder Netzausbau noch Speicher stellen Engpässe dar ..................................... 28 6 Referenzen ................................................................................................................. 32 III

DIW Berlin: Politikberatung kompakt 112 Verzeichnis der Abbildungen Verzeichnis der Abbildungen Abbildung 1: Anteil der Stromerzeugung in Deutschland nach Energieträger 1990-2015 ....... 5 Abbildung 2: Kumulierter realisierter Netzausbau 2008 bis 2016 ............................................. 7 Abbildung 3: Kosten der Systemdienstleistungen ..................................................................... 9 Abbildung 4: Netzknoten mit potenziellen Engpässen im deutschen Stromsystem im dritten Quartal 2015 ........................................................................................... 11 Abbildung 5: Trassenverstärkungen in den Netzentwicklungsplänen der Übertragungsnetzbetreiber ................................................................................ 12 Abbildung 6: Geplante Kilometer Neubautrassen in den Netzentwicklungsplänen der Übertragungsnetzbetreiber ................................................................................ 13 Abbildung 7: Struktur alternativer Speichertechnologien ....................................................... 18 Abbildung 8: Einsparungen/Mehrkosten durch Stromspeicher. K: installierte Leistung Kurzzeitspeicher in GW, L: installierte Leistung Langzeitspeicher in GW ........... 20 Abbildung 9: Deckung des Strombedarfs und Rolle von Speichern in einem System zunehmend erneuerbarer Energien ................................................................... 22 Abbildung 10: Zusammensetzung von Stromspeicherkapazitäten bei Anteilen erneuerbarer Energien zwischen 70% und 100% ............................................. 22 Abbildung 11: Entwicklung der Energiedichte und Kosten der LIB in der Elektrofahrzeugbranche ................................................................................... 26 Abbildung 12: Vergleich der Kostenschätzungen für Lithium-Ionen-Batterien aus den Jahren 2012 bzw. 2015 ..................................................................................... 27 IV

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