1/ #heatpumps can help reducing imports of natural gas and CO2 emissions. But they also cause an increase in electricity consumption. We had a look how this plays out in the power sector. 🧵on our latest @DIW_Berlin_en#weeklyreport (first published in 🇩🇪) doi.org/10.18723/diw_d…
2/ What do #heatpumps do? They extract heat from the environment (usually from the air or the ground) and make it available for space heating at a higher temperature level. For this, they require some electricity.
3/ With our #opensource model #DIETER, we analyzed the power sector of the year 2030, using scenarios with different stocks of heat pumps: a reference with 1.7 mio, and three target scenarios with 3.9, 6.5 or 7.5 mio heat pumps.
4/ Compared to the reference, our most ambitious scenario "upper target +" contains 5.8 mio additional heat pumps. So our analysis covers a wide range of heat pump stocks from relevant German scenario studies, e.g. by @AgoraEW, @Der_BDI, @dena_news, @AriadneProjekt and @BMWK.
5/ Our electricity sector model #DIETER not only has a beautiful German name, but also a fairly detailed heat pump module. In addition, we consider the electricity demand of electric vehicles and electrolyzers. #opensource in this repo: gitlab.com/diw-evu/projec…
6/ We generally model a renewable share of 80% in overall electricity demand, but the additional electricity needed by heat pumps has to be covered by a 100% additional renewables. For onshore and offshore wind power, we assume expansion limits of 110 and 30 GW by 2030.
7/ Under these assumptions, the additional 5.8 mio heat pumps require an increase in the installed photovoltaic capacity of 37 GW, or 23%, by 2030. Further, some smaller capacity additions of gas turbines and battery storage are needed.
8/ This may be a slightly surprising result to some of you, as the seasonal demand profile of heat pumps better fits to wind power, cp. previous work by @OliverRuhnau and others. Yet, wind power already reaches the assumed 2030 expansion limits even without additional heat pumps.
9/ We find similar results for annual electricity generation. There is also a bit of additional wind power (while wind capacity remains constant), which would otherwise be curtailed. Generation from gas turbines and batteries also increases a bit, and electricity imports decrease
10/ The costs of electricity generation, which are minimized in our model, moderately increase compared to the reference, by about 295, 534, or 684 Euro per heat pump per year. Related to the space heating energy actually provided, electricity sector costs only increase slightly.
11/ Electricity sector costs only grow moderately because heat pumps are operated with some degree of temporal flexibility in our model. That is, they consume electricity in times of high renewable availability and low prices, when possible. Great graph (our editors loved it🤓)!
12/ In a sensitivity analysis, we relax the wind onshore capacity expansion limit. Then, additional heat pumps in fact trigger a wind power expansion - yet electricity sector costs decrease only slightly. That is, heat pumps can also be combined well with a PV capacity expansion.
13/ Assuming a really mean #Dunkelflaute week (7 days without any generation from Wind & PV in all countries), higher investments in PV and battery & long-duration electricity storage are needed. Also some coal capacity is added, but this is hardly used throughout the year.
14/ We further estimate the overall cost effect, also considering investment costs of heat pumps and saved fixed & variable costs of natural gas heating. #opensource calculations provided in a spreadsheet here: gitlab.com/diw-evu/projec…
15/ Compared to the reference, yearly overall costs slightly increase between 80 and 380 mio Euro. Yet assuming that natural gas prices remain high, overall costs *decrease* substantially cp. to the reference, by ~3.6 billion Euro in the most ambitious expansion scenario in 2030.
16/ At the same time, the consumption of natural gas decreases, by 113 TWh in the scenario „upper target +“. That corresponds to 15% of German natural gas imports from 🇷🇺 in the year 2021. #heatpumpsagainstputin
17/ Conclusion: In the ⚡️ sector, little is standing in the way of a heat pump transition - if we succeed with expanding renewables. But of course, there are other barriers, which policy makers should address with an ambitious and coordinated "Apollo programm" for heat pumps. 🚀
18/ This should include a design of taxes&charges that does not impede a prudent use of heat pumps, support of heat pump production capacity expansion, specialist training, regulatory measures, providing information&coordination offers, and financial support or financing models.
🎙️🔌 1/ Ihr interessiert euch für die Energiewende und hört gerne Podcasts? Hier kommen ein paar Hörempfehlungen für 🇩🇪-sprachige Energie-Podcasts. Sicher ein bisschen subjektiv und ohne Anspruch auf Vollständigkeit. Ein kleiner 🧵 ⬇️
2/ Es gibt mehrere Podcasts zu aktuellen Nachrichten aus Energiewirtschaft & -politik. Nicht nur vom Namen her gut finde ich "Irgendwas mit Energie" von @energate_de: ein wöchentlicher Überblick über wichtige Meldungen samt kommentierenden Einschätzungen. …ndwas-mit-energie-energate.podigee.io
3/ Ein ähnliches nachrichtenorientiertes Format ist "redispatch" von @FfE_Muenchen. Hier gibt es neben aktuellen Energiepreisentwicklungen ebenfalls einen wöchentlichen Überblick über wichtige Meldungen, teils verbunden mit Einschätzungen der ffe-Kollegen. ffe.de/news/podcast-r…
1/ Hallo Herr @StefanKooths, ihr Bild ist leider ziemlich schief. Sie verwechseln Zahlungen für die Bereithaltung einer Kapazität mit Zahlungen für die tatsächliche Erbringung einer Leistung. Ich versuche es mal mit einem konstruktiv gemeinten Co-Thread ⬇️
2/ Im Strommarkt (Spotmarkt) bekommt ein Kraftwerk für die Lieferung einer MWh Elektrizität einen Preis, der genau dem Wert entspricht, den der Strom in dieser Stunde hat. Das leistet die Merit Order, die ja letztlich nur eine Angebotskurve ist, in Verbindung mit einem ...
3/ ...einheitlichen, d.h. nicht nach Erzeugern differenzierten Preis. Daran ist absolut nichts "marktwidrig". Im Gegenteil - das ist in vielerlei Hinsicht wünschenswert und geradezu lehrbuchmäßig effizient (kann allerdings zu unerwünschten Effekten in Ausnahmesituationen führen).
Klar ist man hinterher immer schlauer. Aber wenn man ein bisschen zurück blickt, ist es schon schier unglaublich, wie falsch weite Teile von Energiewirtschaft und -politik lagen mit Ihrer Einschätzung der Importe von #Erdgas aus 🇷🇺. Fundstück aus @dena_news Magazin #3, 09/2014 ⬇️
Dieser Text wurde vor acht Jahren geschrieben - sogar nach der Annexion der Krim. Aber der Glaube an die Sicherheit russischer Gasimporte war vermutlich im Januar 2022 noch genauso weit verbreitet wie damals.
⚡️Alle scheinen gerade über das #Strommarktdesign zu reden, und allerlei Reformvorschläge werden teils emotional diskutiert. Mein Eindruck ist, dass hier ganz verschiedene Kritikpunkte durcheinander gehen. Ein schneller Versuch einer Sortierung (größtenteils ohne Wertung):
1⃣ Kritik an der "Merit Order" (teuerstes Kraftwerk setzt den Preis): Die Preisfindung via Merit Order wird hier wird teils emotional kritisiert im Sinne einer irgendwie beliebig und ggf. falsch gesetzen Marktregel. Tatsächlich handelt es sich einfach um eine Angebotskurve.
Die implizite Kritik ist dabei wohl eher, dass es überhaupt einen *einheitlichen Strompreis* gibt, d.h. dass die Stromerzeuger am Großhandel in einer Stunde alle den gleichen Strompreis bekommen, egal wie ihre (kurzfristigen) Grenzkosten sind.
2/ Mittlerweile sind es 19 Indikatoren aus den Bereichen Erneuerbare Stromerzeugung, Erneuerbare Wärme, Elektromobilität, Wasserstoff, Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen. Der aktuelle Stand aller Indikatoren ist jetzt online als Blog #2 verfügbar: diw.de/de/diw_01.c.85…
3/ Im Folgenden gehe ich einmal schnell diejenigen Indikatoren durch, bei denen es Updates oder Neuerungen gegenüber unserem DIW Wochenbericht vom Juli 2022 (diw.de/de/diw_01.c.84…) bzw. gegenüber dem Blog #1 (diw.de/de/diw_01.c.84…) gab.
2/ Erst mal: sehr gut, dass es voran geht. Wir brauchen absehbar einiges an H2 für die Dekarbonisierung der Industrie, Saison-Stromspeicher und vermutlich Teile des (Luft-/Schiffs-)Verkehrs, und das relativ schnell für #netzero2045. Die Inititative ist daher hilfreich!
3/ Zum offiziellen Dokument: das bleibt weitgehend vage und unverbindlich, liegt wohl in der Natur der Sache. Diverse Absichtserklärungen zu Austausch und Kooperation, auch einiges an Industriepolitik.
➡️ Volltext hier: canada.ca/en/natural-res…