JULI 1983
ESC-23
DE ENERGIEVOORZIENING IN DE VIER MDE-SCENARIO’S GE~BASEERD OP BEREKENINGEN MET HET ENERGIEMODEL SELPE
P.G.M. BOONEKAMP N.J. KOENDERS F. v. OOSTVOORN
3
S~RY
Two years ago the parliament declded to organlse a public inquiry or national debate on the Dutch nuclear and energy pollcy. In this framework four energy scenarios are developed to glve the publlc a broad scope of different energy policieso The four energy scenarios are: - A Reference scenario (EZ), developed by the Ministry of Economic Affairs, whlch assumes a growth of GNP of approximately 1.25% per annum. - A High-Growth scenario (IH), developed on act of the Steering Co~mittee of the National Debate, based on a growth of GNP of Cao 2.5% per annum. - A Low-Growth scenario (AD), developed on act of the Steering Committee of the National Debate, based on a growth of GNP of 1.5% per annum. - A Conservation (of energy and environment) scenario (CE), assuming a growth of GNP of 1.0% per annum. The economic and energy demand projections of the first three scenarios are made by the Central Planning Bureau. The environmental residuals of the EZ-~ AD- and IH-scenarios are estimated by Metra Consulting. The CE-scenario is developed by the Stichting Economisch Onderzoek (SEO) and the Centrum voor Energiebesparing and a few other organlza-
This report has the intention of giving a detailed and systematlc~overview of the different energy supply scenarios and their consequences in terms of fuel comsumption, energy costs, investments~ emission, energy balance, electricity production and prices. It is a systematic overview because of the four supply scenarios are developed by the same model, viz. the Linear Programming model (SELPE). This model of the Dutch energy sector is developed at the Energy Study Centre. The most important concluslons of this report are: - The share of natural gas consumption decreases till ca. 30% in 2000 (20 Mtoe) and the natural gas production decreases rapidly causing a
serious deterioration of the energy balance of payments. Oil consumption is almost restricted to applications like feedstocks and transportation in 2000. - The emission levels are lowest in the CE-scenario~ but show a moderare rise in the other scenarios. - The ~osts of the energy supply are rising in all scenarios because of the rising fuel prices. In the CE-scenario the lower energy consumption partly off-sets this effect. - Because of rising gas prices the governmental revenues are hOt decreasing as fast as natural gas consumption. For a more elaborated~ but still comprehensive overview of the main scenario results~ see the working paper~ Energy Scenarios for the National Debate on Energy policiy: An overview of main results*.
KEYWORDS
Economic growth Electric power Energy models Energy policy Environment Forecasting Linear programming Mathematical models Natural gas Netherlands Optimization Planning Supply and demand
* Energy scenarios for the National Debate on Energy Policy: an overview of main results, Paper prepared for the Workshop, 14-16th June, 1983, IIASA by Fo v. Oostvoorn, P.G.M. Boonekamp and N.J. Koenders, ESC-WR-83-15, Petten, June, 1983.
5
VOORWOORD
In het advies van 18 juni 1980 over Energíescenario’s beveelt de Algemene Energieraad voor het ontwikkelen van M])E-scenario’s het gebruik van de energiemodellen van het Centraal Planbureau en het Energie Studie Centrum aan [I]. Op verzoek van het Ministerie van Economische Zaken zijn door het ESC met SELPE in de tweede helft van 1981 berekeningen uitgevoerd ten behoeve van de uitwerking van het zogenaamd "Ongewijzigd Beleidscenario" [2]° Het op 22 december 1981 gepubliceerde scenario heeft in het afgelopen jaar vooral gefungeerd als referentiescenario voor de overige drie scenario’s, die voor de Maatschappelijke Discussie Energiebeleid zijn ontwikkeld. Begin juli 1982 heeft de Stuurgroep MDE het ESC verzocht om met behulp van het energiemodel SELPE de energie-aanbodscenario’s op te stellen voor het Arbeidsdelingscenario en Industrieel Herstelscenario [3]. Deze twee scenario’s zijn ontwikkeld op instigatie van de Stuurgroep MDE, vanuit de overtuiging dat voor de energiediscussie naast het EZ-referentie en CE-scenario meerdere scenario’s nodig zijn. Vervolgens heeft het Centrum voor Energiebesparing het ESC verzocht om met SELPE ook het CE-scenario door te rekenen [4]. Bij alle berekeningen is echter uitgegaan van energievraag bepaald door het CP8 [3]. De Stuurgroep MDE heeft de resultaten van de met SELPE uitgevoerde scenarioberekeningen integraal gepubliceerd in haar Tussenrapport, dat is uitgebracht na afloop van de zgn. informatiefase [3]. Ofschoon het Tussenrapport reeds een globale vergelijking van de vier MDE-scenario’s bevat, is een meer gedetailleerd en systematisch overzicht van de verschillende ontwikkelingen in de energievoorziening nuttig. Het voorliggende rapport beoogt dit te bereiken door een consistent, integraal en gedetailleerd overzicht te geven van de energievoorziening in de vier scenario’s op basis van eerder uitgevoerde berekeningen met het energiemodel SELPE [8,9,10 en 11]. Aangezien de vier energieaanbodscenario’s met hetzelfde model zijn opgesteld kunnen de vier scenario’s voor wat bedreft het energieaanbod systematisch worden vergeleken. Voorts zal in dit rapport aandacht
-6-
worden geschonken aan de gehanteerde veronderstellingen. Het ESC hoopt met deze publicatie te voorzien in een behoefte aan vergelijkbare informatie over de vier MDE-scenario’s. Tenslotte wordt er op gewezen dat van de belangrijkste onderdelen van de hiervoorliggende publicatie werkrapporten zijn opgesteld [25,26~27,28 en 29].
- 7 -
SAMENVATTING
Op basis van de in de navolgende hoofstukken beschreven scenario-resultaten mag gesteld worden, dat het IH- en AD-scenario een verdere uitwerking van het EZ-scenario laten zien in een meer vanuit kosten oogpunt gunstige richting. De uiteindelijke verschillen tussen deze drie scenario’s zijn echter relatief gering te noemen. Indien men de hier weergegeven MDE-scenario’s globaal tracht te karakteriseren kan men wellicht spreken van drie energiescenario’s (EZ, IH en AD) welke min of meer een uitwerking zijn van het traditionele energiebeleid en een scenario (van het CE) dat op bepaalde punten, onder andere energieverbruik, W/K-inzet en kolengebruik een hiervan afwijkend perspectief schetst. De overige conclusies ten aanzien van de scenario-resultaten worden hieronder aangegeven en zijn deels ook weergegeven in een overzicht van kerncijfers in tabel I. Energiebalans - Het binnenlandse energieverbruik verschilt het meest tussen het IHen CE-scenario (toename in IH-scenario is Cd. 23% en afname in CEscenario Cd. 19% in 2000 ten opzichte van 1980). - Het kolenaandeel in de scenario’s neemt sterk toe en wel van 6% in 1980 naar 22% in het CE-scenario en ca~ 30% in de overige scenario’s (zonder kernenergie in 2000). Deze snelle toename van het kolenverbruik is deels het gevolg van beleid, en deels het gevolg van de veronderstelde energieprijzen en kosten van conversie-installaties, dat wil zeggen een vanuit kostenoogpunt gunstige ontwikkeling. - De kolen worden vooral daar ingezet waar dit "schoon" en vanuit kostenoogpunt aantrekkelijk is, te weten bij elektriciteitscentrales en in W/K-installaties. In het EZ- en CE-scenario wordt echter ook ten behoeve van kolenvergassing gebruik gemaakt van kolen. - De aandelen van de verschillende energiedragers in het totaal verbruik binnenland (TVB) verschillen overigens weinig per scenario. De aardgasafzet blijft in alle scenario’s beneden het Plan van Gasafzet en het gasaandeel daalt tot Cd. 30% in 2000.
8
2OOO IHI
1980
EZ 1
Energieverbruik (PJ) aardgas olieprod. kolen + cokes overig2 Binnenlandsverbruik (TVB)
1274 1188 167 104 2732
821 1075 I011/ 843 199/ 412 3106/3150
Binnenlandse produktie
3011
623
738
640
776
Elektriciteitsvoorziening Openb.besch.verm.(MW) 15450 Totale elektr, verbro(PJ) 222
16486 305
20118 363
17649 314
11586 230
479 513 227
601/ 561 702/ 659 368/ 361
695/ 656 855/ 809 529/ 522
615/ 575 745/ 698 418/ 411
389 483 232
6 â 7
8,5/ 8,7
8,7/ 8,9
8,5/ 8,6
9,3
171/ 175
174/ 178
170/ 173
50/ 54
60/ 64
56/ 60
185 43
58,73 112,83
64,43 123,03 8,9 15,5
Milieu-emissie(mln.kg/jr) SO2 NOx Stof Bruto investeringen (mld.gld-80) Gemiddeld per jaar Totale investeringen 1980-2000 w.v. elektriciteitsv. Energiekosten in 2000 (mld.gld-80) Binnenlandse lasten Totale lasten(incl.uitv.) w.v. aardgaswinsten Totale inkomsten overheid Energiebalans met het buitenland Saldo energiebalans (PJ) Saldo energiebetalingsbalans (mld. gld-80) Elektriciteitsprijzen, Gemiddeld (openbare net, ct/kWh, gld-80) - af-centrale - basis industrie - gezinnen
36,0 70,1 18,0 20,0
224 1,4
11,7 12,8 17,8
7,5 13,5
941 1186 1045/ 877 191/404 3366/3410
AD 1
CE
843 1107 895/ 727 191/ 404 3039/3083
663 831 488 227 2209
58,23 113,83 7,6 13,8
42,8 97,0 8,4 12,4
-2484/-2528 -2628/-2672~ -2399/-2443 -1431 - 30,3
13,7~ 14,8~ 21,84
- 35,5
13,44 14,5~ 21,5~
- 31,2
-17,1
13,5% 14,64 21,6~
14,0 15,1 22,1
Achter de schuine breukstreep de waarden bij inzet van 3000 MWe kernvermogen Uraan, zon, wind, geothermie, biogas, industriële restwarmte De lasten zijn 0,4 mld.gld, lager bij inzet van 3000 MWe kernvermogen. De kWh-prijs is 0,5 ct lager bij inzet Van 3000 MWe kernvermogen Tabel 1.: Kerncijfers vier MDE-scenario’s volgens SELPE-berekeningen (PJ, MWe, mld gld-1980, ct!kWh)
You are reading a preview. Would you like to access the full-text?
Access full-text
- 168 -
APPENDIX V: ELEKTRICITEITSPRIJZEN
V.l. INLEIDING
In appendix IV is een afleiding gegeven van de kosten van elektriciteitsopwekking (af-centrale) per optie in het jaar 2000. In deze appendix worden de gemiddelde kosten-af-centrale (tabel V.I.) berekend aan de hand van de kosten per optie, de elektriciteitsproduktie per optie en de kosten die gepaard gaan met het reserve vermogen. De kosten per optie zijn in alle vier scenario’s nagenoeg dezelfde*. Er zijn echter tussen de scenario’s grote verschillen in elektriciteitsproduktie, zowel qua grootte als de manier waarop dit gebeurt (zie hoofdstuk 3). De financiële gevolgen van deze verschillen (toepassing van stadsverwarming, inzet "centraal" vermogen, gebruik van industriële W/K) zijn in tabel V. Io terug te vinden. De finale elektriciteitsprijs (de prijs die voor de uiteindelijke verhruiker geldt) wordt bepaald door de gemiddelde af-centrale prijs te verhogen met transmissie- en distributiekosten. Daarnaast moet bedacht worden dat als gevolg van de transmissie- en distributieverliezen de totale kosten over een kleinere hoeveelheid elektriciteit verdeeld moeten worden. Dit effect kan vertaald worden in kosten ten gevolge van transmissie- en distributieverliezen. Het resultaat van deze berekeningswijze wordt in tabel V.2. weergegeven.
* Een uitzondering hierop vormt windenergie. Bij het CE-scenario wordt namelijk een bedrijfstijd van 2500 uur gehanteerd (bij het EZ-, IHen AD-scenario 2000 uur). Hierdoor zijn de kosten van windenergie in het CE-scenario ca 3 ct/kWh lager dan in de overige drie scenario’s.
- 169 -
EZ
IH
AD
CE
centrales
8,4
9,9
8,8
4,0
stadsverwarming
0,4
0,8
0,8
1,4
aankoop van industrie**
0,9
0,9
0,7
1,6
reservecapiciteit
0,3
0,4
0,4
0,2
i0,I
12,1
10,6
7,3
284,7
186,9
Kosten* (109 gld)
Totaal
Levering aan openb, net (PJ)
265,9
324,5
Elektriciteitsprijs gem. af-centr. gld/GJ
37,95
37,28
37,46 38,91
ct!kWh
13,7
13,4
13,5
*
14,0
De som van kapitaalkosten (ca 25% van totale kosten), brandstofkosten en overige produktiekosten.
** Tegen een vergoeding die gelijk is aan de W/K-produktiekosten na aftrek van f. 15/GJ voor geproduceerde warmte.
Tabel V.I.: Kosten van openbare elektriciteitsvoorziening in het jaar 2000 (1980-glds, varianten zonder kernenergie)
- 170 -
Gemiddelde af-centrale prijs* Kosten t.g.v, transmissieverliezen (~=.975)
gld/GJ
ct/kWh
37,9
13,7
1,0
0,3
38,9
14,0
Transmissiekosten**
Elektriciteitsprijs
gld/GJ
ct/kWh
gld/GJ
ct/kWh
Basisindustrie
2,3
0,8
41,2
14,8
Overige industrie
4,8
1,7
43,7
15,7
Distributiebedrijven
5,5
2,0
44,4
16,0
Energie industrie
2,3
8,3
41,2
14,8
14,1
5,1
53,0
19,1
- 3,6
- 1,3
35,3
12,7
Transport Uitvoer
Inkoopprijs distributiebedrijven Kosten t.g.v, distributieverliezen (~=.95)
Distributiekosten** gld/GJ
gld/GJ
ct/kWh
44,4
16,0
2,3
0,8
46.7
16,8
Elektriciteitsprijs
ct/kWh
gld/GJ
ct/kWìa
Gezinnen
13,8
5,0
60,5
21,8
Overige verbruikers
11,2
4,0
57,9
20,8
*
Inclusief aankoop industrie
**
Voor een afleiding van de transmissie- en distributiekosten wordt verwezen naar rapport ESC-8 [18].
Tabel V.2.: Elektri¢iteitsprijzen van leveringen via het openbare net in het jaar 2000 voor het EZ-referentie-scenarioI (1980-glds), variant zonder kernenergie. i In het IH-scenario liggen de prijzen 0,3 ct/kWh lager, in het ADscenario 0,2 ct/kWh lager en in het CE-scenario 0,3 ct/kWh hoger.
- 171 -
V.2. CONCLUSIES Aan de hand van tabel V.I. en V. 2. zijn met betrekken tot de openbare elektriciteitsvoorziening de volgende conclusies te trekken. - De elektriciteitsprijzen van leveringen via het openbare net zijn bij de vier scenario’s (varianten excl. kernenergie) nagenoeg gelijk. De gemiddelde elektriciteitskosten (af-centrale) liggen in de orde van 13~5 à 14 ct per kWh (glds-1980). Dit is ca. 2 ct hoger dan in 1980. De zeer geringe verschillen in elektriciteitsprijzen tussen de scenario’s kunnen als volgt verklaard worden. ¯ De stuurgroep scenario’s laten de laagste kWh-kosten zien, vanwege de "maximale" benutting van (goedkope) kolen voor overigens "sehone" elektriciteitsopwekkingo Het AD-scenario komt 0, I ct/kWh hoger uit dan het IH-scenario~ doordat in het AD-scenarlo het gebruik van industriëli W/K wat lager is, in verband met de lagere industrlële groei. ~ In het EZ-scenario wordt (iets) meer olle ingezet bij de openbare centrales. Daarnaast is de inzet van stadsverwarming wat kleiner dan in de stuurgroep scenario’s. Dit verklaart het verschil (0~3 ct/kWh) in elektriciteitsprijzen. ¯ Het CE-scenario komt 0,6 ct/kWh hoger uit dan het IH-seenario. Dit wordt veroorzaakt doordat de openbare voorzianing grotendeels op aardgas gebaseerd is. Daarnaast werkt ook de grote inzet van W/Kinstallaties (enigszins) kostenverhogend, met name omdat deze voor het overgrote deel gasgestookt zijn. Opgemerkt moet worden dat in het CE-s¢enario voor het windvermogen van 2000 MWe een hogere bedrijfstijd is gehanteerd dan bij de overige scenarlo’s (2500 in plaats van 2000 uur hedriJfetljd/jaar). Zou dit niet gebeurd zijn, dan zouden de totale kesten in het CEscenario ca, f. 150 mln hoger komen te liggen en de gemiddelde kWhprijs zou met 0,3 ct stiJgen. - Bij handhaving van dezelfde tariefstructuur als in 1980" liggen de finale elektriciteitsprijzen in 2000 ca. 3 ct hoger dan in 1980. Zo
* Dit betekent dat de verdeling van de kosten van transmissie en distributie in 2000 dezelfde is als ìn 1980.
- 172 -
geldt voor de gezinnen in 2000 een elektrieiteitsprijs van ca. 22 ct/kWh (1980 ca. 19 ct/kWh). Doordat bij het CE-scenario het elektriciteitsverbruik via het openbare net aanzienlijk lager ligt dan in 1980 zullen de finale prijzen van elektriciteit, die via het openbare net geleverd wordt, wellicht wat hoger liggen. Dit wordt veroorzaakt doordat de grotendeels vaste kosten van het transmissie- en distrubitienet over een kleinere hoeveelheid elektriciteit verdeeld moeten worden. Een ea ander hangt natuurlijk nauw samen met vervangingen en nitbreidingen van het elektrlciteltsnet. De inzet van 3000 MWe kernenergie !evert in het EZ-, IH- en AD-scenario een totaal kostenvoordeel van ca. f. 400 mln (zie hoofdstuk 7)o Dit betekent een daling van de gemiddelde kWh-prljs van ca. 0~5 et. Als dit kostenvoordeel geheel aan de industrie ten goede zou komen geeft dit een industrìële kWh-prijs die 0~7 à 0~8 ct lager ligt.
8]/102/pk!t.
