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Wörterbuch

Globaler Energiemarkt

Kernreaktoren produzieren auch große Mengen Wärme. Sie tun dies nicht durch die Verbrennung des Kraftstoffs, sondern durch die Beschleunigung eines natürlichen Prozesses, indem Uranatome spontan in kleinere Atome spalten. Während der Spaltung, Uranatome geben subatomische Partikeln, Neutronen, frei, die auf anderen Uranatome treffen, und regen diesen zum Zerfall an, wodurch neue Neutronen freigesetzt werden. In diesem Vorgang, sogenannte Kettenreaktion, wird Teil des Masses der Atomkern in reine Energie umwandelt, in Übereinstimmung mit der berühmten Gleichung Einsteins E = mc2.

China investierte im Jahr 2015 $315 Milliarden (17,5% der Welt insgesamt 1,8 Billionen Dollar) in die Energieversorgung und ist damit der weltweit größte Energieinvestor. Insbesondere geht es darum, kohlenstoffarme Produktionskapazitäten zu bauen und die Energieeffizienz zu verbessern. 1

Kohleverbrauch in China

Etwa die Hälfte der in der Welt verbrannten Kohle wird heute in China für Heizung und Strom genutzt. Nach Jahrzehnten der Nichttun, die chinesische Regierung jetzt stuft die Verschmutzung Braunkohle verursacht als großes Problem ein, und macht Schritte, um seine Abhängigkeit von diesem fossilen Brennstoff zu reduzieren.

Der Smog in Beijing erreicht regelmäßig gefährliche Niveaus. Zusammen mit einigen Verkehrsbeschränkungen reagierte die Regierung durch das Verbot der Nutzung von Kohle für die Heizung in 6 zentralen Bezirken ab 2020. Zwischen 2014 und 2016 schlossen sie vier Kohlekraftwerke ab und planen, sie mit gasbefeuerten Stationen zu ersetzen.

Solche Maßnahmen zur Verringerung der Kohleverwendung wurden vor allem im Interesse der öffentlichen Gesundheit getroffen, aber sie erlauben China zu behaupten, dass es sich dabei um eine Reduzierung der CO2-Emissionen und damit zur Bekämpfung des Klimawandels handelt. Erdgas ist immer noch ein fossiler Brennstoff, verbrennt aber viel sauberer und effizienter als Braunkohle und emittiert nur halb so viel Verschmutzung für die gleiche Menge an Energie.

China wird erwartet, dass seine Kohle Nachfrage um 2020 spitzen wird. Da China die Hälfte der Weltkohle einsetzt, wird auch erwartet, dass die Weltkohle Nachfrage im Jahr 2020 spitzen wird. Trotz der raschen Ausweitung der erneuerbaren Energien (China hat jetzt die größte installierte Kapazität in Windkraft) kein dramatischer Rückgang der Kohlenachfrage wird erwartet, da die Nachfrage nach elektrischer Energie zumindest in gleicher Höhe wie erneuerbare Energien zunimmt.

Quelle: 1 http://www.iea.org/newsroom/news/2016/september/world-energy-investment-2016.html

Siehe auch:Chinesisch-Europäische Institut für Saubere und Erneuerbare Energie (CE-ICARE; Englisch: China-EU Institute for Clean and Renewable Energy) icare.hust.edu.cn. Das Ziel der Organisation ist es, die chinesische Regierung bei der Umsetzung von Maßnahmen zur Reduktion des Primärenergieverbrauches und der CO2-Emissionen mit Hilfe von Erneuerbaren Energien und durch Energieeffizienz zu unterstützen.

Indien hat einige der schlimmsten verschmutzten Städte der Welt. Die Kosten für die menschliche Gesundheit und Produktivität sind astronomisch. Ursachen sind die Emissionen von Kraftfahrzeugen und die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern zur Stromerzeugung.

Mit 18% der Weltbevölkerung verbraucht Indien nur 6% der globalen Primärenergie (pro Kopf 40% des Weltdurchschnitts). 240 Millionen Menschen in Indien (25%) haben keinen Zugang zu elektrischer Versorgung. Indien wird die weltweit bevölkerungsreichste Nation bald sein, und seine Zahl der Stromverbraucher kann auf gut über 1,3 Milliarden bis den 2030er Jahren verdoppeln.

Die Stromnachfrage steigt jährlich um 5%. Wenn jeder Indianer so viel Energie verbraucht wie der durchschnittliche Amerikaner, würde sich der Energieverbrauch der Welt verdoppeln. Auch wenn Indien weiterhin pro Kopf 40% des Weltdurchschnitts verbraucht, wird es rund 25% zum weltweiten Anstieg des Energiebedarfs beitragen. Damit ist Indien der weltweit größte Trendsetter im Energiemanagement.

Ohne eigene Öl- oder Gas-Ressourcen, setzt Indien stark auf Kohle (70% des Stroms). Es ist der größte Wachstumsmarkt für Kohle in der Welt, und wird fast die Hälfte der weltweiten Netto-Kohlekapazität bis 2040 ausmachen. Es hat große heimische Kohle Ressourcen, muss aber noch Kohle importieren. Der Ölverbrauch könnte bis 2040 10 Millionen Barrel pro Tag erreichen (10% des Stromverbrauchs), wodurch eine gefährliche Haftung für die Versorgungssicherheit geschaffen wird. Der Gasverbrauch wird bis 2040 8% des gesamten Energiemixes betragen.

900 GW (80% der derzeitigen Kapazität der USA) neuer Leistungskapazität wird bis 2040 erforderlich sein, um das Wachstum der Nachfrage und der Bevölkerungsgröße zu befriedigen. Indien hat zugesagt, bis 2030 40% des Stroms durch nicht fossile Brennstoffe Energiequellen zu erzeugen (also, mit Kern, Wasser, Solar und Wind). Davon entfallen 340 GW neue Solar- und Windprojekte. Der Installationsfortschritt wird durch Netzwerk-, Landnutzungs- und Finanzierungsprobleme behindert.

Indien verfügt über 45 GW von Wasserkapazität und 23 GW Windenergie. Ziel ist es, bis 2022 um 175 GW installierte erneuerbare (ohne Wasserkraft) zu erreichen, wobei Solar einen starken Auftrieb bietet.

Primärenergiebedarf: 1990: c. 300 Mtoe; 2000: 441 Mtoe; 2013: 775 Mtoe.

2000 /Mtoe2000 /%2013 /Mtoe2013 /%
Kohle1653334144
Öl1102517823
Biomasse1503418624
Erdgas22546,56
Erneuerbare9215,52
Kernenergie4,5181
Gesamt441100775100

Strom

Nachfrage im Jahr 2000 = 376 TWh. 2013 = 897 TWh. Dies ist ein durchschnittliches Wachstum von 6,9%.

Der Strom ist nur 15% des Endenergieverbrauchs (von 11% im Jahr 2000 gewachsen).

Kapazität = 290 GW. Kohle = 60%, Wasserkraft = 15%, Erdgas = 8%, Kern = 3%.

Kernkraft: 21 Reaktoren an 7 Standorten, mit 6GW Kapazität. 6 weitere Reaktoren sind im Bau, um 4 GW hinzuzufügen. Im Jahr 2008 betrug der durchschnittliche Auslastungsfaktor nur 40%, aufgrund von Kraftstoffmangel. Im Jahr 2008 wurde Indien eine Partei der Nuclear Suppliers 'Group Vereinbarung, die den Zugang zu Technologie, Know-how, Reaktor-Teile und Uran ermöglicht. Bis 2013 stieg der durchschnittliche Auslastungsfaktor auf 80%.

Datenquelle: IndiaEnergyOutlook_WEO2015.pdf

Die Japaner sind für ihre kulturelle Disziplin und Liebe der fortgeschrittenen Technologie bekannt. Ihrer ambivalente Rekord bei der Anwendung dieser auf die Energiefrage macht ein interessantes Modell für wie Interessengruppe die Versuche der aufeinanderfolgenden Regierungen, eine nachhaltige Wirtschaft zu entwickeln, versperren und fehlleiten können.

In März 2011 verursachten ein Erdbeben und ein anschließender Tsunami ein katastrophales Versagen der Reaktoren des Atomkraftwerks Fukushima Daiichi. Infolgedessen war die Umgebung dauerhaft verunreinigt und unbewohnbar für "menschliche Ewigkeit", und eine unbekannte, aber große Menge von Radionukliden entging, um das Meer zu verunreinigen. Dies stimulierte die Regierungen auf der ganzen Welt, ihre Energiepolitik neu zu bewerten, zu unterschiedlichen Ergebnissen. Was hat Japan selbst unternommen?

Auf der COP15 (15. Konferenz der Vertragsparteien - UNFCCC - UN-Rahmenübereinkommen über den Klimawandel) verpflichtete sich Japan, die Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2020 um 25% gegenüber 1990 zu senken. Ihr Plan war, die Kernenergieerzeugung von 30% auf 50% der Stromproduktion zu erhöhen.

Fukushima hat diesen Plan umgekehrt - aus Sicherheitsgründen wurden alle Kernreaktoren schrittweise stillgelegt und alle Reaktoren waren bis 2013 offline. Der Fehlbetrag von 30% Stromerzeugungskapazität musste durch den Import von mehr fossilen Brennstoffen gut gemacht - derzeit ziemlich teuer. Primär LNG (verflüssigtes Erdgas), gefolgt von Öl und Kohle.

Bis Ende 2013 war Japan 94% auf importierte Energie (bis zu 80% im Jahr 2010) abhängig. Die CO2-Emissionen stiegen um 25% auf 110Mt. Die Strompreise stiegen um 16% (inländische) und 25% (Industrie).

Aber auch der Druck zur Steigerung der Energieeffizienz und der Kapazitäten der erneuerbaren Energien hat zugenommen.

Strategic Energy Plan 2014

Im April 2014 verabschiedete die japanische Regierung den vierten strategischen Energieplan. METI (Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie) bereitete die "langfristige Energieversorgung und Nachfrage-Perspektive", in Kraft Juli 2015, für den Zeitraum 2015-2030. Dieser Plan behandelt die Ziele des Klimawandels durch einen 2030-Mix, der einen Rückgang der fossilen Brennstoffe vorsieht, einige nukleare noch, und die Erhöhung der erneuerbaren Energien. Die SEP versucht, die "Drei Es" auszugleichen: Energiesicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltschutz [auf Englisch: energy security, economic efficiency, and environmental protection].

Japans national festgelegter Beitrag (INDC) für COP21 (Paris 30.11 - 12.12.15) bestand darin, die Treibhausgasemissionen von 2013 bis 2030 um 26% zu senken. Im Mai 2016 nahm sie den Plan zur globalen Treibhausgasemissionen an, der bis 2050 eine 80%-ige Reduktion (über 1990) der Treibhausgasemissionen vorsieht.

Durch die Nationale Energie- und Umweltstrategie 2016 für technologische Innovation bis 2050 (NESTI 2050) fördert Japan die Energietechnologie-Innovation. Bis April 2020 wird das Übertragungs- und Verteilungssegment der Stromversorgungsunternehmen von den Erzeugungs- und Einzelhandelssegmenten rechtlich entbündelt. Dies ist insofern von großer Bedeutung, als die Interessengruppen ein großes Hindernis für den Fortgang der Übergangspolitik darstellen.

Erneuerbare Energie in Japan

Bei der Entwicklung erneuerbarer Energieträger gibt es eine klare Bevorzugung für Solarenergie, insbesondere PV (Photovoltaik), und für Windenergieerzeugung verhältnismäßig wenig.

Japanischer Energiemix

Japan setzt auf Öl für mehr als 40% seiner TPES (Total Primary Energy Supply), aber fast 40% seiner Elektrizität kommt aus Kohle.In dieser Tabelle ist Kernenergie sehr klein, da die Katastrophe von Fukushima Daiichi zumindest zeitweilig ein Abschalten der Atomkraftindustrie in Japan gezwungen hat.Die Stromerzeugung pro Kopf liegt unter dem IEA-Durchschnitt (9,9 MWh) bei 8 MWh. TPES pro Kopf ist auch unter dem IEA-Durchschnitt (4,5 Zehe) bei 3,4 toe (Tonnen Öl-Äquivalent).

Daten von IEA Japan Energy Policies Report 2016, mit Zahlen bezüglich 2015:

Energie TrägerTPES /%TPES /Mtoeelek. Gen. /%elek. Gen. /TWh
Biobrennstoff/Abfall2,611,34,141,4
Wasser1,77,48,484,8
Sonnen0,83,53,636,3
Erdwärme0,52,20,33,0
Wind0,10,440,55,0
Kernkraft0,62,60,99,1
Erdgas23,3101,639,2396
Mineralöl42,9187,09,090,8
Kohle27,5119,934,0343
Gesamt1004361001009

Die Vereinigten Staaten haben eine uneinheitliche Energiegeschichte. Nachfolgende politische Schwankungen zwischen Demokraten und Republikanern haben dazu geführt, dass eine Denkweise den Fortgang der anderen Denkweise in regelmäßigen Abständen entgleite. Dies führt zu inkonsistenten Anlagestrategien und einem Markt, der starken Interessengruppen aus Lobbygruppen ausgesetzt ist.

Die Gasproduktion hat vor allem durch hydraulische Frakturierung (Fracking) und light-tight Öl signifikant zugenommen. Gleichzeitig haben die Besorgnis über den Klimawandel durch fossile Energieträger einige Fortschritte auf dem Weg zu Minderungspolitiken und eine subventionspflichtige Ausweitung des Potenzials erneuerbarer Energien zur Folge.

The Climate Action Plan: Steuerliche Anreize, sich von der Abhängigkeit fossiler Brennstoffe zu entfernen Richtung einer langfristigeren nachhaltigen Wirtschaft.

PTC (Production Tax Credit) = (2013) 2,2 US-Cent/kWh. Ende 2015 installierte Leistung von Windkraftanlagen = 74,5 GW (Zweite nach China). Produktion = ca. 190 TWh Strom.

Einige USA Energiestatistik (2014)

[http://www.iea.org/statistics/statisticssearch/report/?product=Indicators&country=USA]

  • Zahl der Einwohner: 319,17 Millionen
  • BIP (Bruttoinlandsprodukt): 16.156 Mrd $
  • Energieerzeugung: 2012 Mtoe = 84,2 EJ = 84,2 x 1018 J *
  • Nettoeinfuhren: 258 Mtoe
  • TPES (Total Primary Energy Source): 2216 Mtoe
  • Stromverbrauch: Gesamt= 4137 TWh (12,96 MWh/Kopf)
  • CO2 Emissionen: 5176 Mt (16,22 t/Kopf)
  • CO2/TPES = 2,34 t/toe
  • CO2/GDP = 0,32 kg CO2/$ (2010)
  • TPES/Kopf: 6,94 toe/Kopf
  • TPES/BIP: 0,14 toe/$1000

* ÖE (Öleinheit) ist die Energie, die beim verbrennen von einem Kg Erdöl freigesetzt wird. 1.0 ÖE = 41,868 MJ.

1 toe (Tonnen Öl äquivalent) = 41.868 GJ = 11.63 MWh (1 Wh = 3600 Joules @ 1J pro Sekunde für eine Stunde)

1.0 EJ (Ectajoule) = 1.0 x 1018 J = 1.0 Mrd. GJ

US-Stromerzeugungsstatistik

Daten aus IEA USA 2014 Energy. Die Zahlen in der Tabelle sind für 2012:

EnergietypTPES /%TPES /MtoeStromerzeugung /%Stromerzeugung /TWh
Biobrennstoff/Abfall4,1891,772,7
Wasser1,1246,3269
Sonnen0,120,417,1
Erdwärme0,490,417,1
Wind0,6124,0171
Kernkraft9,820919,2821
Erdgas27,859626,91150
Mineralöl36,07710,834,2
Kohle19,942540,21719
Gesamt10021411004275

Installierte Kapazität = 1068 GW (2012). Spitzennachfrage = 782,5 GW (2012).

Datenquelle: International Energy Agency www.iea.org