The Future of Fossil Fired Power Plants in Germany—A Lifetime Analysis
Abstract
:1. Introduction
2. Germany’s Power Plant Fleet
3. Lifetime Assumptions in National Energy Projections
3.1. Evaluation of Lifetime Assumptions in Projections
3.2. Classification of Fleet Projections According to the Example of Coal-Fired Power Plants
3.2.1. Lignite Coal-Fired Power Plants
3.2.2. Hard Coal-Fired Power Plants
4. Ex Post Analysis
4.1. Plants Decommissioned between 1990 and 1999
4.2. Plants Decommissioned between 2000 and 2014
4.3. Federal Network Agency’s List of Power Plant Closure Notification
4.4. Results Comparison
5. Summary and Conclusions
Supplementary Materials
Author Contributions
Funding
Conflicts of Interest
Appendix A
Study | Hard Coal | Lignite Coal | Natural Gas | Oil | Literature |
---|---|---|---|---|---|
GDP (1) Electricity 2013 | 50 | 50 | 45 | 50 | [46] |
GDP Electricity 2014 | 50 | 50 | 45 | 50 | [28] |
GDP Electricity 2025 (first draft) | [29] | ||||
Scenario A | 50 | -(2) | 45 | 45 | |
Scenario B | 40 | -(2) | 45 | 45 | |
GDP Electricity 2025 | [42] | ||||
Scenario A | 50 | 50 | 45 | 45 | |
Scenario B | 45 | 45 | 40 | 40 | |
Scenario C | 40 | 40 | 35 | 35 | |
IZES 2015 projection | [8] | ||||
Coal phase out scenarios | Depending on efficiencies and specific CO2-emissions and limited emissions caps (3) | - | - | ||
DIW projection | [31] | ||||
Coal phase out scenarios | Depending on efficiencies and specific CO2-emissions (4) | ||||
Öko-Institut/ISI FhG 2014 | 45 | 45 | 30–40 | 30–35 | [47] |
Öko-Institut/ISI FhG 2015 | 55 | 55 | 30–35 | 30–35 | [10] |
AGORA | [4] | ||||
Reference scenario | 50 | 40 | - | - | |
Coal phase out scenarios | |||||
until 2025 | >40 | - | - | ||
2026-2030 | 35–39 | - | - | ||
2031-2035 | 30–34 | - | - | ||
2036-2040 | 27–29 | - | - | ||
>2040 | 27–29 | - | - | ||
Forschungszentrum Jülich | Calculation based on life time consumption via operation hours and operation modes | [35] | |||
Forschungszentrum Jülich | 35 (5) | 35 (5) | - | [33] | |
Forschungszentrum Jülich | [34,48] | ||||
Reference case | 45 | 50 | 35 | 35 | |
Coal phase out | Model calculation | 35 | 35 | ||
Policy scenarios VI | 45 | 50 | 25–50 | 30–35 | [7] |
Greenpeace (8) | - | 39 (7) | - | - | [2] |
BMWi Energiemärkte Report 1995 | 30–35 | [38] | |||
BMWi Energiemärkte Report 1999 | Model calculation (6) | [39] | |||
BMWi Referenz-prognose 2005 | A maximum technical lifetime (7) has been assumed, year of phase-out was calculated by using a model | [40] | |||
BMWi Energie-prognose 2009 | No information available | [9] | |||
Energy scenario for a national energy concept 2010 | No information available | [6] | |||
BMWi Energie-referenzprognose 2014 | No information available | [5] | |||
Folke, PhD Thesis 2000 | 50 | 50 | 30 (10) 35 (11) | - | [49] |
ECOFYS | [32] | ||||
Reference case | 49 (5),(7) | 47 (5),(7) | - | - | |
Coal phase out | 39 (8),(3) | 36 (8),(3) | - | - |
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Energy Sources | Electricity Production (TWhGross) | Share of Total Electricity Production (%) | Capacity (GWNet) | Share of Total Installed Capacity (%) |
---|---|---|---|---|
Lignite coal | 147.5 | 22.5 | 21.3 | 9.8 |
Hard coal | 92.6 | 14.1 | 25 | 11.5 |
Natural gas | 86.5 | 13.2 | 29.5 | 13.5 |
Oil | 5.9 | 0.9 | 4.4 | 2.0 |
Nuclear | 76.3 | 11.7 | 10.8 | 5.0 |
Wind | 106.6 | 16,3 | 55.8 | 25.6 |
PV | 39.9 | 6.1 | 42.4 | 19.5 |
Biomass | 45.5 | 6.9 | 7.8 | 3.6 |
Energy Sources | Age (Weighted with Capacity) | Age (Weighted with Number of Units) |
---|---|---|
Lignite coal | 30.4 | 32.9 |
Hard coal | 27.3 | 32.9 |
Gas | 22.8 | 24.1 |
Oil | 37.5 | 34.4 |
Age | Lifetime of Decommissioned Power Plants | |||
---|---|---|---|---|
Energy Source | Existing Stock | ≥1990 and ≤1999 | ≥2000 and ≤2014 (1) | Scheduled for Decommissioning § 13a EnWG |
Lignite | 30.4 | 36.3 | 43.3 | 39.5 |
Hard coal | 27.3 | 32.9 | 40.9 | 38.6 |
Gas | 22.8 | 30.5 | 29.5 | 27.5 |
Oil | 37.5 | 26.2 | 29.5 | 47.5 |
Age | Lifetime of Decommissioned Power Plants | |||
---|---|---|---|---|
Energy Source | Existing Stock | ≥1990 and ≤1999 | ≥2000 and ≤2014 (1) | Scheduled for Decommissioning § 13a EnWG |
Lignite | 32.9 | 33.9 | 45.1 | 38.9 |
Hard coal | 32.9 | 35.1 | 39.5 | 41.0 |
Gas | 24.1 | 31.2 | 32.7 | 29.0 |
Oil | 34.4 | 32.3 | 32.9 | 47.5 |
© 2018 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
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Markewitz, P.; Robinius, M.; Stolten, D. The Future of Fossil Fired Power Plants in Germany—A Lifetime Analysis. Energies 2018, 11, 1616. https://doi.org/10.3390/en11061616
Markewitz P, Robinius M, Stolten D. The Future of Fossil Fired Power Plants in Germany—A Lifetime Analysis. Energies. 2018; 11(6):1616. https://doi.org/10.3390/en11061616
Chicago/Turabian StyleMarkewitz, Peter, Martin Robinius, and Detlef Stolten. 2018. "The Future of Fossil Fired Power Plants in Germany—A Lifetime Analysis" Energies 11, no. 6: 1616. https://doi.org/10.3390/en11061616
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