Vergleich der externen Effekte von KWK-Anlagen mit Anlagen zur getrennten Erzeugung von Strom und Wärme:
Gespeichert in:
| Format: | Buch |
|---|---|
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Inst. für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung
1999
|
| Schriftenreihe: | Forschungsbericht / Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung
61 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis I
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis in
Tabellenverzeichnis V
Verzeichnis der Abkürzungen und Indizes IX
Kurzfassung XI
Abstract Xu
1 Problemstellung und Zielsetzung 1
2 Methodisches Vorgehen 3
3 Definition der Vergleichssysteme 9
3.1 Versorgungsfälle 11
3.1.1 Wärmeversorgungeines Ballungsgebietes 11
3.1.2 Wärmeversorgungeines Industriebetriebes 11
3.1.3 Wärmeversorgung eines Schwimmbades bzw. Krankenhauses 11
3.2 Gekoppelte Versorgungssysteme 12
3.2.1 KWK-Anlagen 12
3.2.2 Spitzenwärmeerzeuger 13
3.3 Getrennte Versorgungssysteme 14
3.3.1 Stromerzeugungssysteme 14
3.3.2 Wärmeerzeugungssysteme 15
3.4 Energiebilanzen der Versorgungssysteme 16
3.5 Weitere Basisdaten zur Ermittlung der externen Kosten 19
4 Aus dem Einsatz der Versorgungssysteme resultierende Emissionen 21
4.1 Spezifische Emissionsfaktoren 23
4.2 Absolute Emissionen 32
5 Die Methodik zur Berechnung der externen Kosten von Energiesystemen 35
5.1 Der Begriff der externen Effekte: Definition und ökonomische Theorie 35
5.2 Die wohlfahrtsökonomische Annahme der Konsumentensouveränität 36
5.3 Der Wirkungspfad-Ansatz 37
5.4 Wirkungsmodellierung 39
5.5 Die monetäre Bewertung der physischen Schäden 40
5.6 Quantifizierung der erfaßten Schadenskatgeorien 43
5.6.1 Öffentliche Gesundheitsschäden durch Luftschadstoffe 44
5.6.2 Öffentliche Gesundheitsschäden durch ionisierende Strahlung 45
5.6.3 Schäden an Nutzpflanzen 45
5.6.4 Materialschäden 46
5.6.5 Treibhauseffekt 46
II Inhaltsverzeichnis
6 Externe Kosten der betrachteten Energieversorgungssysteme 49
6.1 Methodisches Vorgehen bei der Berechnung der externen Kosten 49
6.2 Definition geeigneter Kombinationen in Form von Szenarien 51
6.3 Anmerkungen zur Bewertung der Ergebnisse 52
6.3.1 Die Bewertung tödlicher Gesundheitsschäden 52
6.3.2 Der Kapazitätseffekt der KWK-Anlagen 53
6.3.3 Die Bedeutung radioaktiver Emissionen bei der Kernenergie 55
6.4 Vergleich der Ergebnisse zwischen gekoppelten und getrennten Systemen 56
6.5 Aufschlüsselung der Ergebnisse nach den unterschiedlichen Einflußgrößen 58
6.5.1 Technologie- und Brennstoffeffekt 59
6.5.2 Standorteffekt 63
7 Zusammenfassung und Schlußfolgerungen 65
7.1 Vorgehensweise sowie Definition der Versorgungsfälle und Systeme 65
7.2 Ergebnisse der Studie 67
7.3 Fazit 69
Literaturverzeichnis 71
Anhang 75
Abbildungsverzeichnis IH
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 4-1: Emissionsarten und ihre Zuordnung 21
Abbildung 5-1: Die Stufen eines Wirkungspfades 38
Abbildung 6-1: Schadenskosten in DM je Tonne der Schadstoffe SO2, NOX und
Staubpartikel im Vergleich der Standorte Baden-Württemberg und
Frimmersdorf/Ruhrgebiet für das Steinkohle-Heizkraftwerk (la) 64
Abbildung AI: Energiebilanz der gekoppelten Strom- und Wärmeversorgung für
Versorgungsfall 1 (Steinkohle-HKW/Wärmeversorgung Ballungs¬
gebiet) 77
Abbildung A-2: Energiebilanz der gekoppelten Strom- und Wärmeversorgung für
Versorgungsfall 2 (Erdgas-GuD-HKW/Wärmeversorgung Ballungs¬
gebiet) 77
Abbildung A-3: Energiebilanz der gekoppelten Strom- und Wärmeversorgung für
Versorgungsfall 3 (großes BHKW/Industriebetrieb) 78
Abbildung A-4: Energiebilanz der gekoppelten Strom- und Wärmeversorgung für
Versorgungsfall 4 (kleines BHKW/Schwimmbad bzw. Krankenhaus) 78
Abbildung A-5: Energiebilanz der getrennten Strom- und Wärmeversorgung für
Versorgungsfall 1 (Braunkohle-KW und HEL-Kessel/Wärmever-
sorgung Ballungsgebiet) 79
Abbildung A-6: Energiebilanz der getrennten Strom- und Wärmeversorgung für
Versorgungsfall 1 (Erdgas-GuD-KW und mit Erdgas-GuD-KW-
Strom betriebene Elektro-Wärmepumpen/Wärmeversorgung Bal¬
lungsgebiet) 79
Abbildung A-7: Energetische Gesamtbrennstoffausnutzung der Vergleichssysteme im
Versorgungsfall 1 81
Abbildung A-8: Energetische Gesamtbrennstoffausnutzung der Vergleichssysteme im
Versorgungsfall 2 81
Abbildung A-9: Energetische Gesamtbrennstoffausnutzung der Vergleichssysteme im
Versorgungsfall 3 82
Abbildung A-10: Energetische Gesamtbrennstoffausnutzung der Vergleichssysteme im
Versorgungsfall 4 82
Abbildung A-ll:Exergetischer Gesamtnutzungsgrad der Vergleichssysteme im
Versorgungsfall 1 83
Abbildung A-12: Exergetischer Gesamtnutzungsgrad der Vergleichssysteme im
Versorgungsfall 2 83
Abbildung A-13: Exergetischer Gesamtnutzungsgrad der Vergleichssysteme im
Versorgungsfall 3 84
VI Tabellenverzeichnis
Tabelle 4-10: Quelldaten (spezifische und daraus ermittelte absolute Werte) der
indirekten Emissionen für die in /Schweizer Bundesamt für Energie¬
wirtschaft 1996/ genannten Stromerzeugungs-Anlagen (Unit = eine
Anlage) 29
Tabelle 4-11: Indirekte Emissionen der hier betrachteten Stromerzeugungs-Anlagen 29
Tabelle 4-12: Spezifische Emissionsfaktoren für die direkten und indirekten
Emissionen aus den Wärmeerzeugungs-Anlagen (nach /FDE 1996/,
/Schweizer Bundesamt für Energiewirtschaft 1996/ und eigenen
Berechnungen) 31
Tabelle 5-1: Übersicht über die wichtigsten Wirkungspfade der betrachteten Strom-
und Wärmeerzeugungssysteme 44
Tabelle 6-1: Berechnete und für die Ergebnisse verwendete Schadenskosten in DM
je Tonne Schadstoff je Schadenskategorie (die fallspezifischen Ergeb¬
nisse sind gesondert in den Tabellen A-5 bis A-7 im Anhang auf¬
geschlüsselt) 51
Tabelle 6-2: Schäden durch radioaktive Emissionen der Kernenergie und ihr
Beitrag zu den Gesamtschadenskategorien für Mortalität und Morbi-
dität (Versorgungsfall 1 bzw. 2; hinsichtlich der Stromerzeugung iden¬
tisch) in Tausend DM 56
Tabelle 6-3: Vergleich der Alternativen mit gleichem Brennstoff - Versorgungs¬
fälle 1 und 2 in Mio. DM/a, Versorgungsfälle 3 und 4 in 1000 DM/a 60
Tabelle 6-4: Vergleich der Alternativen mit gleichem Brennstoff: Auf die bereit¬
gestellte Exergie bezogene Schadenskosten in Pf/kWhex 61
Tabelle A-l: Absolute Emissionen der Vergleichssysteme im Versorgungsfall 1 89
Tabelle A-2: Absolute Emissionen der Vergleichssysteme im Versorgungsfall 2 90
Tabelle A-3: Absolute Emissionen der Vergleichssysteme im Versorgungsfall 3 91
Tabelle A-4: Absolute Emissionen der Vergleichssysteme im Versorgungsfall 4 92
Tabelle A-5: Spezifische Schadenskosten in DM je Tonne SO2, nach Versorgungs¬
fällen bzw. Anlagen gegliedert (Standort Baden-Württemberg) 93
Tabelle A-6: Spezifische Schadenskosten in DM je Tonne NO„ nach Versorgungs¬
fällen bzw. Anlagen gegliedert (Standort Baden-Württemberg). (Die
(versorgungsfall- bzw. anlagenunabhängigen) Faktoren für Ozon - in
der letzten Zeile dargestellt - sind in den Zahlen bereits enthalten.) 93
Tabelle A-7: Spezifische Schadenskosten in DM je Tonne PM10, nach Versorgungs¬
fällen bzw. Anlagen gegliedert 93
Tabelle A-8: Externe Kosten der Vergleichssysteme im Versorgungsfall 1 94
Tabelle A-9: Externe Kosten der Vergleichssysteme im Versorgungsfall 2 96
Tabelle A-10: Externe Kosten der Vergleichssysteme im Versorgungsfall 3 98
Tabelle A-l 1: Externe Kosten der Vergleichssysteme im Versorgungsfall 4 100
Tabellenverzeichnis VII
Tabelle A-12: Bandbreite möglicher Schäden durch den Treibhauseffekt sowie
Global Warming Potential für Versorgungsfall 1 102
Tabelle A-13: Bandbreite möglicher Schäden durch den Treibhauseffekt sowie
Global Warming Potential für Versorgungsfall 2 104
Tabelle A-14: Bandbreite möglicher Schäden durch den Treibhauseffekt sowie
Global Warming Potential für Versorgungsfall 3 106
Tabelle A-15: Bandbreite möglicher Schäden durch den Treibhauseffekt sowie
Global Warming Potential für Versorgungsfall 4 108
Tabelle AI 6: Externe Kosten (Schadstoffemissionen) für einen individuellen
Strom- und Wärme-Mix im Versorgungsfall 1 115
Tabelle A-17: Externe Kosten (Treibhauseffekt) für einen individuellen Strom- und
Wärme-Mix im Versorgungsfall 1 116
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