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Effiziente Ausgestaltung der Integration erneuerbarer Energien durch Sektorkopplung. Abschlussbericht

Ressortforschungsplan. Forschungskennzahl 3714411071, FB000239/1
Efficient Integration of renewable energies with sector coupling technologies
 
: Maurer, Christoph; Tersteegen, Bernd; Bekk, Anke; Held, Anne; Klobasa, Marian; Greinacher, Dominik; Günther, Reinald

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Volltext ()

Berlin: UBA, 2020, 111 S.
Climate change, 25/2020
ISSN: 1862-4359
Deutsch
Bericht, Elektronische Publikation
Fraunhofer ISI ()
Sektorkopplung; Power to heat; Power-to-Gas; Instrumente; Abgaben; Umlagen; Steuern

Abstract
Strom aus erneuerbaren Energien ist nach heutigem Kenntnisstand der wichtigste und voraussichtlich am stärksten eingesetzte CO2-freie Energieträger in einem weitgehend dekarbonisierten Energiesystem. Sektorkopplung - die Nutzung von Strom in bislang hauptsächlich durch fossile Energieträger dominierten Bereichen – ist der Schlüssel, um Strom aus erneuerbaren Energien auch in die Sektoren Industrie, Wärme und Verkehr zu integrieren. Dieses Vorhaben untersucht, wie diese Integration erneuerbarer Energien durch Sektorkopplung im Hinblick auf den energiewirtschaftlichen Ordnungs- und Rechtsrahmen effizient ausgestaltet werden kann. Sektorkopplungstechniken sind gegenüber fossil-basierten Konkurrenztechniken heute benachteiligt, da auf Grund von staatlich induzierten Preisbestandteilen, wie Entgelte, Abgaben, Umlagen und Steuern der Wettbewerb zwischen erneuerbaren und fossilen Energieträgern verzerrt ist. Der ökologische und - auf Grund der Schadenskosten durch Klimaschäden - auch der ökonomische Nutzen von Sektorkopplungstechniken kommt nicht zur Geltung. Im Rahmen des Vorhabens werden verschiedene Reformmöglichkeiten für die Erhebung von staatlich veranlassten Preisbestandteile untersucht und in ihrer Wirkung auf die Wirtschaftlichkeit von Sektorkopplungstechniken bewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Reform der heutigen Rahmenbedingungen und die Einführung einer CO2-Bepreisung bei einer Höhe von ca. 80 Euro/Tonne das Problem von Verzerrungen erheblich abbauen kann. Bei diesem Preis wird ein ausreichendes Finanzierungsvolumen in 2030 generiert, um die EEG-Umlage und die Stromsteuer zu ersetzen und Verzerrungen aus deren Fälligkeit deutlich zu reduzieren. Neben den wirtschaftlichen Effekten auf die Sektorkopplungstechniken werden auch die Verteilungswirkungen auf Sektorebene untersucht. Bei einer fehlenden oder nicht ausreichenden Internalisierung von Schadenskosten sind auch ordnungsrechtliche Instrumente geeignet, um Verzerrungen zu Ungunsten von Sektorkopplungstechniken zu beseitigen. Diese Verzerrungen verlieren ihre Wirkung, wenn ordnungsrechtliche Instrumente den Einsatz von fossil-basierten Konkurrenztechniken einschränken oder verbieten bzw. Sektorkopplungstechniken begünstigen. Zusätzlich können ordnungsrechtliche Instrumente auch weitere Hemmnisse adressieren (z.B. bei hohen Transaktionskosten oder institutionellen Aspekten wie Mieter-Vermieter-Verhältnis) und damit zu einem Abbau von Verzerrungen beitragen. Bei der Ausgestaltung von ordnungsrechtlichen Instrumenten besteht ein großer politischer Gestaltungsspielraum, der umfassendes regulatorisches Wissen erforderlich macht, um Emisssionsminderung dort anreizen bzw. vorgeben zu können, wo sie langfristig am kostengünstigsten sind. Das ist bei ihrer Einführung bzw. Fortführung zu berücksichtigen.

 

Electrical energy from renewable energy sources is based on today’s knowledge the most important and presumably the most widely used CO2-free energy source for mostly decarbonized energy systems. Sector coupling - this is the use of electrical energy in sectors that are so far dominated by fossil fuels - is the key to integrate electrical energy from renewable energy into sector such as industry, heat production and mobility. This project investigates how the integration of renewable energy by means of sector coupling is efficiently designed with respect to regulatory and legal framework. Sector coupling technologies are at a disadvantage compared to fossil-based competing technologies, as competition between renewable and fossil energy sources is distorted due to government-induced price components such as charges, fees, levies and taxes. The ecological and - due to the damage costs caused by climate damage - also the economic benefits of sector coupling technologies do not come into play. The project therefore examines various reform options for the collection of government-induced price components and assesses their impact on the economic viability of sector coupling technologies. The results of the study show that a reform of the current framework conditions and the introduction of carbon pricing at a level of approx. 80 euro/ton can considerably reduce the problem of distortions. At this price, a sufficient financing volume will be generated in 2030 to replace the EEG levy and the electricity tax and to significantly reduce distortions from their maturity. In addition to the economic effects on the sector coupling techniques, the distribution effects at sector level are also examined. In the absence of or insufficient internalisation of damage costs, regulatory instruments are also suitable to eliminate distortions to the disadvantage of sector coupling technologies. These distortions lose their effect if regulatory instruments restrict or prohibit the use of fossil-based competing technologies or favour sector coupling technologies. In addition, regulatory instruments can also address further obstacles (e.g. high transaction costs or institutional aspects such as tenant-lessor relationships) and thus contribute to a reduction of distortions. When designing regulatory instruments, there is a large freedom of policy measures, which requires comprehensive regulatory knowledge in order to be able to encourage or prescribe emission reductions where they are most cost-effective in the long term. This must be taken into account when they are introduced or continued.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-602205.html