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Im Fokus der Studiendatenbank stehen Veröffentlichungen, die sich mit dem notwendigen Umbau und der Steuerung des Energiesystems für eine erfolgreiche Energiewende insgesamt beschäftigen. Mehr zu den Kriterien, nach denen das Forschungsradar Studien aufnimmt …

 

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Die zukünftigen Kosten strombasierter synthetischer Brennstoffe

Herausgeber/Institute:

frontier economics

Datum:

Februar 2018

Autoren:

Jens Perner, Michaela Unteutsch, Andrea Lövenich

Art der Veröffentlichung:

https://www.agora-energiewende.de/fileadmin/Projekte/2017/SynKost_2050/Agora_SynCost-Studie_WEB.pdf

Auftraggeber/Förderer:

Agora Energiewende/Agora Verkehrswende

Themenbereiche:

Energiesysteme
Ökonomie

Schlagwörter:

Investitionen, Mobilität, Sektorenkopplung, Sektorkopplung, Speicher, Verkehr

Seitenzahl:

100

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Zielsetzung und Fragestellung

Die Studie im Auftrag der Agora Energiewende und der Agora Verkehrswende schätzt die Kosten synthetischer Brenn- und Kraftstoffe bis zum Jahr 2050 ab. Der Fokus liegt auf synthetischem Methan (Power-to-Gas) und synthetischen Flüssigkraftkraftstoffen (Power-to-Liquid). 

Zentrale Ergebnisse

Die Ergebnisse zeigen, dass die Produktionskosten von Power-to-Gas (PtG) und Power-to-Liquid (PtL) aufgrund von Skalen- und Lerneffekte im Zeitverlauf deutlich sinken. Die Investitionskosten der Erneuerbaren Energien und der Umwandlungsanlagen sinken deutlich. Die Wirkungsgrade von PtG- und PtL-Anlagen steigen zudem an. Die Kosten der einzelnen Standort- und Technologieoptionen nähern sich über die Zeit an. Langfristig sei von einer Annäherung der Kosten synthetischer an die Kosten konventioneller Brennstoffe auszugehen. 

Zentrale Annahmen und Thesen

Synthetische, strombasierte Brennstoffe könnten eine Option zur Dekarbonisierung des Wärme- und Verkehrssektors sein. Diese ließen sich relativ einfach aus dem Ausland importieren. Der Vorteil des PtG- und PtL-Imports sei, dass besonders günstige Standorte zur Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien genutzt werden könnten, was die Erzeugungskosten im Vergleich zur Produktion in Deutschland deutlich senken würde.
Die Studie geht davon aus, dass das für die Methanisierung benötigte CO2 aus der Luft gewonnen wird. Andere Kohlenstoffquellen, wie Biomasse oder Prozessemissionen aus der Industrie, ...

Synthetische, strombasierte Brennstoffe könnten eine Option zur Dekarbonisierung des Wärme- und Verkehrssektors sein. Diese ließen sich relativ einfach aus dem Ausland importieren. Der Vorteil des PtG- und PtL-Imports sei, dass besonders günstige Standorte zur Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien genutzt werden könnten, was die Erzeugungskosten im Vergleich zur Produktion in Deutschland deutlich senken würde.
Die Studie geht davon aus, dass das für die Methanisierung benötigte CO2 aus der Luft gewonnen wird. Andere Kohlenstoffquellen, wie Biomasse oder Prozessemissionen aus der Industrie, ...

Synthetische, strombasierte Brennstoffe könnten eine Option zur Dekarbonisierung des Wärme- und Verkehrssektors sein. Diese ließen sich relativ einfach aus dem Ausland importieren. Der Vorteil des PtG- und PtL-Imports sei, dass besonders günstige Standorte zur Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien genutzt werden könnten, was die Erzeugungskosten im Vergleich zur Produktion in Deutschland deutlich senken würde.
Die Studie geht davon aus, dass das für die Methanisierung benötigte CO2 aus der Luft gewonnen wird. Andere Kohlenstoffquellen, wie Biomasse oder Prozessemissionen aus der Industrie, stünden an den günstigen Produktionsstandorten (z.B. Nordafrika oder der Nahe Osten) nicht in ausreichendem Maße zur Verfügung. Die Erneuerbaren-Energien-Anlagen müssten ausschließlich für die PtG- und PtL-Produktion gebaut und betrieben werden. „Stromüberschüsse“ aus dem Netz alleine reichten nicht aus, um die Produktionsanlagen wirtschaftlich zu betreiben, da die Anlagenauslastung zu gering sein würde.   
Der wesentliche Kostentreiber sei die Höhe der Stromerzeugungskosten. Dies sei auf die hohen Umwandlungsverluste zurückzuführen. Weitere relevante Kostenfaktoren seien die Volllaststunden und die Investitionskosten.    

Methodik

Es werden fünf Standorte und Technologieoptionen im Ausland betrachtet: Island (Geothermie und Wasserkraft), Nordafrika (PV), Nordafrika (Onshore-Windenergie und PV), Naher Osten (PV) und Naher Osten (Onshore-Windenergie und PV). Zum Vergleich wird auch die Erzeugung der Brennstoffe mit Offshore-Windenergie in Nord- und Ostsee dargestellt.
Die Kostenabschätzung der PtG- und PtL-Anlagen basiert auf einer Auswertung bestehender Literatur, auf den Ergebnissen eines Expertenworkshops sowie auf eigenen Annahmen. Für die Kosten der Stromerzeugung wurde ebenfalls Literatur ausgewertet sowie aktuelle ...

Es werden fünf Standorte und Technologieoptionen im Ausland betrachtet: Island (Geothermie und Wasserkraft), Nordafrika (PV), Nordafrika (Onshore-Windenergie und PV), Naher Osten (PV) und Naher Osten (Onshore-Windenergie und PV). Zum Vergleich wird auch die Erzeugung der Brennstoffe mit Offshore-Windenergie in Nord- und Ostsee dargestellt.
Die Kostenabschätzung der PtG- und PtL-Anlagen basiert auf einer Auswertung bestehender Literatur, auf den Ergebnissen eines Expertenworkshops sowie auf eigenen Annahmen. Für die Kosten der Stromerzeugung wurde ebenfalls Literatur ausgewertet sowie aktuelle ...

Es werden fünf Standorte und Technologieoptionen im Ausland betrachtet: Island (Geothermie und Wasserkraft), Nordafrika (PV), Nordafrika (Onshore-Windenergie und PV), Naher Osten (PV) und Naher Osten (Onshore-Windenergie und PV). Zum Vergleich wird auch die Erzeugung der Brennstoffe mit Offshore-Windenergie in Nord- und Ostsee dargestellt.
Die Kostenabschätzung der PtG- und PtL-Anlagen basiert auf einer Auswertung bestehender Literatur, auf den Ergebnissen eines Expertenworkshops sowie auf eigenen Annahmen. Für die Kosten der Stromerzeugung wurde ebenfalls Literatur ausgewertet sowie aktuelle Marktentwicklungen berücksichtigt.  

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