Document

Seminarvortrag 6. Mai 2004
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
ENTWICKLUNGSPERSPEKTIVEN DES POLNISCHEN
STROMMARKTES HINSICHTLICH DES BEITRITTS ZUR
EUROPÄISCHEN UNION
von Fadi Witold Mitri
Diplomarbeit in Rahmen des Studiums
Luft- und Raumfahrttechnik
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
1/33
Wer spricht ?
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
•Ingenieurstudent der „University of Bath“ in England
•„Master in Aerospace Engineering with German“
 Diplomarbeit bei Prof. G. Erdmann seit Februar 2004
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
2/33
Hintergrund zur Diplomarbeit
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
•1. Mai 2004 : EU-Beitritt
•38 Mio. Einwohner = 6 größtes Land der EU-25
•Umdenken der Energiewirtschaft ist unvermeidlich
• 97% der EVU-Elektrizität wird aus Kohle erzeugt
•BIP pro Einwohner ist 1/8 der EU-15
•Geostrategische/Historische Lage Polens ist unübersehbar
Herausfordernde Entwicklungsperspektiven
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
3/33
Hintergrund zur Diplomarbeit
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
•EU-Beitritt
•38 Mio. Einwohner
• 97% Kohle
•BIP p. K. = 1/8 EU-15
•Geostrategische Lage
•Historische Lage
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
4/33
Ziele und Methode der Diplomarbeit
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Ziele
Entwicklungsperspektiven, bis 2024:
2. Allgemeine
Methode
1. Angebote/Nachfrage-Modell bilden
2. Mögliche Szenarien skizzieren
a. Geostrategisches Szenario
(„Regierungsinformation über die polnische
Außenpolitik“, „Richtlinie für die Energiepolitik bis
2020“ )
b. Umweltszenario („Richtlinie für die Energiepolitik bis
2020“ , „Entwicklungsstrategie des erneuerbaren
Energiesektors“)
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
5/33
Ziele und Methode der Diplomarbeit
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Ziele
2. Allgemeine
Methode
Angebot/Nachfrage-Planung (Ontario Hydro, 1989)
Suggeriert 3 Prismen: „Ressources, Needs, Planning“
5 Säulen der Diplomarbeit
1. Hintergrund (Energiebilanz, Geschichte, Wirtschaft)
2. Rahmenbedingungen (juristische, politische; EU und
nationale)
3. Kapazitätsprognose
4. Nachfrageprognose
5. Szenarien
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
6/33
Polnische Energiebilanz
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
Primärenenergieverbrauch nach Energieträgern
(EIA Datenbank)
Polnischer
Verbrauch im
Vergleich mit
EU-15:
•Gas: 3%
•Rohöl: 3%
Erneuerbare*
100
MtRÖE
•Kohle: 26%
120
Öl
80
Gas
60
40
Kohle
20
0
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
* Sonne, Wind, Wasser, Biomasse, Erdwärme
Einfuhren:
Kohle:
•Gas, 66%: 90% aus Russland
•22 Mrd. t. Reserven
•Rohöl, 95%: 95% aus Russland
•R/P = > 100 Jahre
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
7/33
Makro-Ökonomische Indikatoren
1. BIP
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
BIP pro Einwohner
EU-15
2. Indikatoren
Polen
35
29
'000 1995 US$
30
25
20
18
15
10
5
3.7
2.8
0
1980
1985
1990
1995
2000
Polnische Daten für 1980-1989: EIA, International Energy Database, normalisiert mit 0.925 Faktor
Stand 6. Mai 2004:
•Arbeitslosigkeit: 18%
•BIP Wachstum: 1. Q.: 4.7%
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
8/33
Rahmenbedingungen des Stromsektors
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. EU
EU-Besitzstand in Bezug auf dem Stromsektor
2. Polen
Hauptziele
•Wettbewerb
•Versorgungssicherheit
•Umweltschutz (nachhaltige Entwicklung)
Strategien und Primärrecht
•Vertrag zur Gründung der Europäischen Gemeinschaft
•Kyoto-Protokoll
•Grünbuch EU Strategie für Energieversorgungssicherheit (2000)
•Grünbuch zum Handel mit Treibhausgasemissionen in der EU(2000)
•Weißbuch über erneuerbare Energieträger (1997)
Sekundärrecht
Rechtsakt
Thema
Richtlinie 2003/54/EG
Elektrizitätsbinnenmarkt
Richtlinie 1228/2003/EG
Netzzugang für grenzüberschreitenden Handel
Richtlinie 90/547/EWG
Elektrizitätstransit über große Netze
Entscheidung 1254/96/EG
Leitlinien für das Transeuropäische Netz
Richtlinie 90/377/EWG
Preistransparenz
Verordnung Nr. 1407/2002
Staatliche Beihilfen in den Steinkohlebergbau
Beschluss 98/181/EG
Energieeffizienz
Richtlinie 2001/71/EG
Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen
Richtlinie 2001/80/EG
Begrenzung von Schadstoffemissionen von
Großfeuerungsanlagen in die Luft
Richtlinie 96/61/EG
IPPC zur Bekämpfung von industriellen Emissionen
Entscheidung 99/296/EC
Beobachtung der Treibhausgasemissionen
Richtlinie 2003/87/EG
Handel mit Treibhausgasemissionszertifikaten
Richtlinie 2003/87/EG
Handel mit
Treibhausgasemissionszertifikaten
•Kosteneffizientes Mittel zur
Erreichung der 8% Reduzierung
(2012)
•Polen: Überschuss
•Finanzierungsquelle
•Abhängig von dem NAP
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
9/33
Rahmenbedingungen des Stromsektors
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. EU
2. Polen
Polnische Perspektive in Bezug auf den
Stromsektor
Hauptziele
•Umsetzung des EU-Besitzstandes
•Forderung der Versorgungssicherheit
•Restrukturierung des Sektors
Strategien und Rechtsrahmen
•Staatsschatz (2003) „Strategie zur Privatisierung von staatlichen
Unternehmen, bis 2006“.
•Gesetz zum Minimum Verkauf von Erneuerbare
Elektrische Energie (2000)
•Wirtschaftsministerium (2000) „Richtlinie für die polnische
Energiestrategie bis 2020“.
•Umweltministerium (2000) „Entwicklungsstrategie des
erneuerbaren Energiesektors“.
•Energiegesetz (1997)
•Thermischer Modernisierungsakt (1998)
•Restrukturierungsakten in Bezug auf staatliche
Unternehmen (1993 und 1996)
•EU-Besitzstand
Verkauf von elektrischer Energie
erzeugt aus erneuerbaren Quellen
Quotensystem:
•2004: 2.85%
•2010: 7.5% (EU: 22.1%)
Bedeutende Umsetzungsbereiche
Liberalisierung
&
Privatisierung
Versorgungssicherheit
Umwelt
Erneuerung
&
Entwicklung
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
10/33
Kapazitätsentwicklung des KW-Parks
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Methode
2. Ergebnisse
Datenquelle:
• Umfrage bei allen EVU‘s
Datenbank
Datenbearbeitung:
• Lebenszyklus einer Turbine: 40 Jahre
• Verfügbare Kapazität, 2 Methoden:
1. UCTE-Methode : 77%
2. Quotienten-Methode: Logarithmische Prognose
2004= 4546 Std., 2024 = 4599 Std.
• Wasserkraftwerke : konstante Kapazität = 2.2 GWe
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
11/33
Kapazitätsentwicklung des KW-Parks
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
Installierte Kapazität
(Konventionelle EVU's und Wasserkraft)
1. Methode
2. Ergebnisse
35
30
25
1
2
nicht-verfügbare
Kapazität
GWe
20
15
verfügbare
Kapazität
(UCTE-Methode)
10
3
5
7 GWe
0
2004
2009
1 Datenbank Manipulation
2014
3
2019
2024
-1.3 GWe pro Jahr
2 30 GWe konstant
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
12/33
Kapazitätsentwicklung des KW-Parks
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Methode
EVU-Kapazität nach Energieträger
Gesamt: 29.3 GWe
2. Ergebnisse
66.9%
31.4%
1.3%
0.4%
Steinkohle
Braunkohle
Gas
Öl
Struktur der Gesamtkapazität
Gesamt: 34.7 Gwe
(Quelle: PSE 2003)
92% : EVU
6%
8%
27%
59%
Bestätigung
des Datenbankergebnisses
Datenbank ist ZUVERLÄSSIG !
EVU Steinkohle
EVU Braunkohle
EVU Wasserkraft
Selbsterzeuger
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
13/33
Kapazitätsentwicklung des KW-Parks
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
…Deutschland
Quelle: BVG 2003
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
14/33
Kapazitätsentwicklung des KW-Parks
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Methode
Struktur des Krafwerkparks
(konventionelle EVUs)
Anzahl von Kraftwerken
2. Ergebnisse
40
35
30
25
20
15
10
5
0
5 GWe
37
~ Wrkgr. 36%
4 GWe
20 GWe
10
6
0-0.5 GWe
0.5-1 GWe
> 1 GWe
Investoren:
•> 1 GWe : Electrabel in Polaniec, 1.8 GWe
•<1 GWe: EDF (~2.9 GWe), Elektrim (2.7 GWe), Vattenfall
(0.928 GWe)
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
15/33
Prognose der Stromnachfrage
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Methode
2. Ergebnisse
Hammond und Mackay (1993) modellierten mit Erfolg
die Energienachfrage von England
•GRUNDPRINZIP, BIB- Gleichung :
Energienachfrage = Bevölkerung x Energieintensität x BIP p. Kopf
kWh
=
Mio.
x
kWh/ US$
x
US$
• Arbeitsweise:
1. Modellierung aller Indikatoren bis 2024 (untere & obere Grenze)
2. BIB Faktor indexieren : 2003 = 1
3. 2003 Referenz-Nachfrage (UCTE) mit Faktor multiplizieren
und
2003 Verbrauch (TWh) mit Faktor multiplizieren
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
16/33
Prognose der Stromnachfrage
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Methode
Prognose des polnischen BIP pro Einwohner
2. Ergebnisse
6.0
BIP ( '000 1995 US$/ Einwohner)
Y = 2.2334 (1+0.021)(x-1980)
5.7
5.0
4.4
4.0
Y = 0.047(x-1981) + 2.2334
3.0
2.0
1.0
Untere Grenze ~2.1% / Jahr
0.0
1984
1994
Obere Grenze ~3.5% / Jahr
2004
2014
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
2024
17/33
Prognose der Stromnachfrage
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Methode
Bevölkerungsentwicklung in Polen
2. Ergebnisse
39,000
Gesamte Bevölkerung ('000)
38,500
38,103
38,000
37,500
37,157
37,000
36,500
36,000
35,500
35,000
Obere Grenze: Weltbank
Untere Grenze: Polnisches Statistikamt
34,500
34,000
1984
1994
2004
2014
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
2024
18/33
Prognose der Stromnachfrage
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Methode
Prognose der Elektrizitätsintensität in Polen
2. Ergebnisse
1.40
MWh/ '000s 1995 US$
1.20
1.00
Y =0.240 + [ (1.04 - .240) / (1+ 10 a-b(x-1980)) ]
0.80
0.79
0.60
0.40
0.20
Verbesserte Daten
Obere Grenze
0.00
1984
1994
2004
2014
2024
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
19/33
Prognose der Stromnachfrage
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Methode
Elektrizitätsnachfrage vs. Kapazität
2. Ergebnisse
30
~1.6% / Jahr
25
25
~0.8% / Jahr 21
GWe
20
Fehlende Kapazität
15
10
7
5
Abgesicherte Kap. (UCTE-Methode)
Referenz Nachfrage, Untere Grenze
Referenz Nachfrage, Obere Grenze
0
2004
2009
2014
2019
2024
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
20/33
Entwicklungsszenarien
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Ziele
2. Faktoren
3. Geostrat.
4. Umwelt
Ergänzung der fehlenden Kapazität:
Obere Grenze: 18 GWe in 2024
•Wie ? (Kohle, Gas, Wind, Biomasse)
•Wer bezahlt ?
•Was kann und was kann nicht ?
•Wie empfindlich ist das Land gegenüber seiner
geostrategischer Lage ?
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
21/33
Entwicklungsszenarien
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Ziele
2. Faktoren
3. Geostrat.
4. Umwelt
Elektrizitätspreise
•
•
•
PSE-Verträge: 63% Anteil, 33€/MWh
Bilaterale Verträge: 32 %, ~ 25 €/MWh
Energiebörse: 0.59%, ~ 25 €/MWh
(Deutschland: ~30 €/MWh)
Nachfragestruktur (2003)
Wann braucht man Kapazität ?
Wo braucht man Kapazität ?
Erzeugungspotenzial bei erneuerbaren Energiequellen
Investitionskosten
Politik
Emissionshandel, Durchsetzung der Liberalisierung und
Privatisierung
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
22/33
Entwicklungsszenarien
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
Wann braucht man Kapazität ?
Durchschnittliche Nachfragestruktur in 2003
(Quelle: UCTE)
2. Faktoren
3. Geostrat.
25.0
4. Umwelt
Januar
August
20.0
Spitzenlast
15.0
=5
GWe
Grundlast 2 = 4 GWe
10.0
Grundlast 1 = 13 GWe
5.0
23
:0
0
21
:0
0
19
:0
0
17
:0
0
15
:0
0
13
:0
0
11
:0
0
09
:0
0
05
:0
0
03
:0
0
01
:0
0
0.0
07
:0
0
1. Ziele
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
23/33
Entwicklungsszenarien
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
Abgesicherte Kapazität für Grundlast 1
Obere Grenze
1. Ziele
15
BIB Korrelation
2. Faktoren
Grundlast 2:
10
3. Geostrat.
2011- 2015 : ca. 5 GWe extra
(ca. 50% Belastung)
0
2004
2009
2014
2019
2024
-5
-10
Fehlende Kap Basis 1, Obere Grenze
Abgesicherte Kapazität für Grundlast 2
Obere Grenze
-15
8
BIB Korrelation
6
4
Grundlast 1:
Ab 2014 : ca. 1 GWe/ Jahr extra
1.3 GWe (gebaut)
2
GWe
4. Umwelt
GWe
5
0
2004
2009
2014
2019
2024
-2
-4
-6
Fehlende Kap Basis 2, Obere Grenze
-8
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
24/33
Entwicklungsszenarien
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Ziele
Wo braucht man die Kapazität ?
2. Faktoren
3. Geostrat.
4. Umwelt
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
25/33
Entwicklungsszenarien
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Ziele
Windenergie
2. Faktoren
3. Geostrat.
4. Umwelt
(Potenzial für Windenergie 30 m H.; H. Lorenc, 2000)
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
26/33
Entwicklungsszenarien
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Ziele
2. Faktoren
3. Geostrat.
4. Umwelt
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
27/33
Entwicklungsszenarien
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Ziele
2. Faktoren
GRUNDPRINZIPIEN
1. Weiterentwicklung der Kohlekapazität
3. Geostrat.
•
Versorgungssicherheit
4. Umwelt
•
Sozial-politische Dividenden
2. Gas aus Skandinavien
•
Unabhängigkeit von Russland
•
Norwegen, R/P : 38 Jahre
•
+v für Spitzen-Nachfrage in einen liberalisierten Markt
3. Renovierung/Ausbau Wasserkraft
•
+v für Spitzen-Nachfrage
•
Kapazitätssteigerung um 30%
4. Wind
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
28/33
Entwicklungsszenarien
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
2. Faktoren
3. Geostrat.
Grundlast 1: 1.3 GWe/Jahr ab 2014
Kohle
Kapitalwert für Investitionen in Kohelkraftwerke
(260 MWe)
~ 15 $ Mrd.
50
4. Umwelt
0
0
5
10
15
20
25
30
35
Subventionen:
Zinsen: 1.5% statt 5%
40
-50
-100
-150
-200
Variable Kosten: -12%
Mio. US$
1. Ziele
-250
Gegenwärtige Lage (freier Markt)
Subventioniert
-300
-350
Grundlast 2: 6.3 GWe zwischen 2011-2015
 50 % Kohle
 40% Gas
+ve Netz, Pipeline mit Dänemark und
Norwegen, rentabel
 10 % Wind
Kapitalwert: $ 826,000 (Vestas, 3MW,5% 20Jhr.)
(2000 Std./Jahr)
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
29/33
Entwicklungsszenarien
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Ziele
2. Faktoren
3. Geostrat.
4. Umwelt
Spitzenlast: ca. 5 GWe
Gas
Wasserkraft
Modernisierung könnte 30% mehr Leistung liefern
Problematik:
•Liberalisierung des Markts
•PSE-Verträge
•Mangel an Strategie
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
30/33
Entwicklungsszenarien
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Ziele
2. Faktoren
3. Geostrat.
4. Umwelt
! Sehr schwer einzuschätzen wegen Mangel an guter Statistik !
GRUNDPRINZIPIEN (Entwicklungsstrategie, Umweltministerium)
1. Biomasse
•
Lösung für Landwirtschaftskrise: 3 Mio. Arbeitnehmer
•
Verwendung verseuchter Grundstücke
•
28.8% des Landes ist bewaldet
•
Biogas aus Deponie und Wasserreinigung
•
Vergasung
2. Wind
•
Sehr gutes Potenzial, Stand der Technik ist i.O.
3. Renovierung der Wasserkraftwerke
•
+v für Spitzen-Nachfrage
•
Kapazitätssteigerung um 30%
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
31/33
Entwicklungsszenarien
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
1. Ziele
2. Faktoren
3. Geopol.
4. Umwelt
Grundlast 1: 1.3 GWe/Jahr ab 2014
Kohle
Grundlast 2: 6.3 GWe 2011-2015
Spitzenlast: ca. 5 GWe
 Wind= 3.2 GWe (2000 Std./Jahr)
Gas = CCGT 2 GWe
 Biogas = 1.7 GWe
Wasserkraft = 3 GWe
 Holz = 3.8 GWe
Problematik:
•Hilfsprogramme
•Mangel an Regierungsstrategie
•Erforderliche Modernisierung des Transmissionsnetzes
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
32/33
Schlusswort
Fadi W. Mitri, 6. Mai 2004
Was hat man gelernt ?
•Ab 2010 gibt es ein Kapazitätsproblem in Polen
•In Anbetracht der politischen und geopolitischen Lage besteht die
Möglichkeit, dass der Stromsektor nicht passend reagieren wird.
•Biomasse und Wind, jedoch fehlt eine politische Vision.
•Polen könnte - bei guter Steuerung - alle Fragestellungen lösen:
Geostrategie, Umwelt, Soziale Aspekte
Worauf soll man achten wenn man diese Arbeit
betrachtet?
•Datenbank ist Tatsache !
•Prognosen sind konservativ !
Entwicklungsperspektiven des polnischen Strommarktes hinsichtlich des Beitritts zur Europäischen Union
33/33