====== Kostenmodell ======
===== Ausgabe =====
Das Kostenmodell dient der Berechnung der totalen jährlichen Kosten des schweizerischen Energiesystems, welche sich aus folgenden Elementen zusammensetzen:

  * [[cost_nuclear|Kernkraft]]
  * [[cost_thermal|Fossilstrom]]
  * [[cost_hydro|Hydro]]
  * [[cost_wind|Wind]]
  * [[cost_pv|Solar PV]]
  * [[cost_geothermal|Tiefe Geothermie]]
  * [[elec_grid_cost|Stromnetz]]
  * [[seasonal_storage_cost|Saisonaler Speicher]]
  * Stromimport
  * [[cost_cogen|Wärmekraft-Kopplung]]
  * [[cost_boiler|Heizkessel]]
  * [[cost_other_heat|Andere Wärme]]
  * [[cost_fuels_transport|Treibstoffe]]
  * [[cost_demand_reduction|Energieffizienz]]
Für jedes dieser Elemente werden die jährlichen Kosten ($C_{TOT}$) nach der folgenden Gleichung berechnet,

$C_{TOT} = C_{Inv} + C_{Energ} + C_{B\&U}$

 wobei

  * $C_{Energ}$ die Kosten für sämtliche konsumierten Brennstoffe und den importierten Strom für ein Jahr sind (zählt für die jährliche Betriebszeit),
  * $C_{B\&U}$ die jährlichen [[o_m_cost|Betriebs- und Unterhaltskosten]] und
  * $C_{Inv}$ Die auf Jahresbasis umgerechneten Investitionskosten. Einige Elemente beinhalten nur eine Kostenkomponente; so enthält der Punkt "Transport (Treibstoffe)" nur C_{Energ}, und das Elektrische Netz nur C_{Inv}. Durch dieses Vorgehen können Kraft-Wärme-gekoppelte Systeme als ein einzelnes Element in der Legende dargestellt werden. Dadurch kann die Zuteilung der Kosten auf Strom- und Wärmeerzeugung vermieden werden, was ein Vorteil gegenüber dem Ansatz mit separaten Gestehungskosten für Strom und Wärme darstellt.

Die Investitionskosten werden für jedes Jahr (2011, 2035 und 2050) unter der Annahme berechnet, dass das gesamte Energiesystem im gewählten Jahr ersetzt wird. Dabei werden die jeweiligen Preise und der Entwicklungsstatus der Technologien in die Berechnung miteinbezogen. Die Investitionskosten werden nach folgender Formel basierend auf dem Zinssatz auf Jahresbasis umgerechnet,

$C_{Inv} = C_{InvT} * \frac{i * (1 + i) ^ n}{(1 + i) ^ n - 1}$

 wobei

    * $C_{InvT}$ die totalen Investitionskosten,
    * $i$ der Zinssatz und
    * $n$ die Lebenszeit der Technologien in Jahren sind.

Diese Annahme erlaubt den Vergleich der Investitionskosten von 2011 mit denen von 2035 und 2050, ohne den Zeitplan für die Installation und die Ausserbetriebnahme zu berücksichtigen.\\


===== Eingabe =====
Die Eingabe für das Submodell der Kosten sind die Schieber für "Energiepreise", "Investitionskosten" und "Zinssatz". Die Extremwerte dieser drei Eingaben sind "1" und "3", wobei "1" den niedrigsten Wert für die Kosten und "3" den Höchstwert darstellt.

==== Energiepreise ====

Es lassen sich drei Preisniveaus für die Berechnung der Kosten wählen. Die folgende Tabelle enthält die Produktionskosten, oder die Preise an der Grenze der Schweiz, wenn der Energieträger importiert wird. Steuern werden nicht berücksichtigt für die Berechnung der Kosten.

|Rp.CHF/kWh<sub>Energie</sub>    ^  2010  ^  2035  ^^^  2050  ^^^
|::: ^:::  |**MIN(1)** |**MITT(2)** |**MAX(3)** |**MIN(1)** |**MITT(2)** |**MAX(3)** |
^Benzin|8.59 <sup>[[#References|[1]]]</sup><sup>[[#References|[2]]]</sup>|9.18 |11.30 |14.76 |8.55 |12.90 |16.51 |
^Diesel|8.41 <sup>[[#References|[1]]]</sup><sup>[[#References|[2]]]</sup>|8.99 |11.07 |14.46 |8.38 |12.64 |16.18 |
^Bioethanol|7.36 <sup>[[#References|[8]]]</sup>|9.18 |11.30 |14.76 |8.55 |12.90 |16.51 |
^Biodiesel|11.93 <sup>[[#References|[8]]]</sup>|8.99 |11.07 |14.46 |8.38 |12.64 |16.18 |
^Heizöl|6.54 <sup>[[#References|[1]]]</sup><sup>[[#References|[3]]]</sup>|6.99 |8.60 |11.24 |6.52 |9.83 |12.58 |
^Kerosin|5.91 <sup>[[#References|[4]]]</sup>|6.32 |7.78 |10.16 |5.89 |8.88 |11.37 |
^Gas|6.50 <sup>[[#References|[5]]]</sup>|6.15 |10.07 |13.00 |6.62 |12.07 |15.87 |
^Brennholz|3.01 <sup>[[#References|[7]]]</sup>|6.82 |7.81 |8.80 |7.41 |8.96 |10.50 |
^Kohle|3.60 <sup>[[#References|[6]]]</sup>|3.76 |5.34 |7.26 |3.68 |5.43 |6.51 |
^Importstrom [Rp.CHF/kWh<sub>e</sub>]|15.90 <sup>[[#References|[5]]]</sup>|15.90 |24.00 |32.10 <sup>[[#References|[7]]]</sup>|15.90 |24.75 |33.60 <sup>[[#References|[7]]]</sup>|

Die Preise fossiler Energieträger für die Jahre 2035 und 2050 werden mithilfe der folgenden Gleichungen berechnet. Die Preise sind abhängig von denen im Jahr 2010 und den drei Evolutionsvorhersagen der Europäischen Kommission.<sup>[[#References|[9]]]</sup>.\\

$Preis_{2035/2050_{1}} = \frac{Preis_{2010}*Preis_{EuropäischeKommission2035/2050_{Tief}}}{Preis_{EuropäischeKommission2010}}
\label{eq:prices_min}$

$Preis_{2035/2050_{2}} = \frac{Preis_{2010}*Preis_{EuropäischeKommission2035/2050_{Referenz}}}{Preis_{EuropäischeKommission2010}}
\label{eq:prices_mid}$

$Preis_{2035/2050_{3}} = \frac{Preis_{2010}*Preis_{EuropäischeKommission2035/2050_{Hoch}}}{Preis_{EuropäischeKommission2010}}
\label{eq:prices_max}$

Bei Bioethanol und Biodiesel wird die gleiche Preisentwicklung angenommen wie für die Treibstoffe, welche sie ersetzen (Benzin respektive Diesel). Der Holzpreis für 2035 und 2050 wird mithilfe der selben Methode wie für fossile Brennstoffe berechnet, aber die Preisevolution basiert auf den Prognosen in [[#References|[7]]].\\

==== Investitionskosten ====
Die Eingabe "Investitionskosten" legt fest, welches der drei Niveaus für die spezifischen Investitionskosten berücksichtigt wird. Mehr Informationen über die spezifischen Investitionskosten finden Sie in den Seiten über die Versorgungstechnik.

==== Zinssatz ====
Der Schieber "Zinssatz" legt den Zinssatz fest. Der vordefinierte Bereich für den Zinssatz ist [1.73, 4.70] %. Es ist anzumerken, dass diese Werte auf der observierten Leistungsfähigkeit der Elektrizitätsgesellschaften im Jahr 2012 basieren.


===== Quellenverzeichnis =====
[1] [[http://www.bfe.admin.ch/php/modules/publikationen/stream.php?extlang=fr&name=fr_406922348.pdf&endung=Evolution%20des%20march%E9s%20des%20%E9nergies%20fossiles%203%20/%202012|OFEN (2012), Evolution des marchés des énergies fossiles 3 / 2012]]

[2] [[http://www.bfs.admin.ch/bfs/portal/fr/index/themen/05/02/blank/key/durchschnittspreise.html|IPC, prix moyens annuels de l'essence et du diesel]]

[3] [[http://www.bfs.admin.ch/bfs/portal/fr/index/themen/05/02/blank/key/durchschnittspreise.html|IPC, prix moyens annuels pour 100 l de mazout pour des quantités types (>20'000 l)]]

[4] [[http://www.eia.gov/dnav/pet/pet_pri_spt_s1_a.htm|EIA, Petroleum & Other Liquids]]

[5] [[http://www.bfe.admin.ch/php/modules/publikationen/stream.php?extlang=fr&name=fr_218473961.pdf&endung=Statistique%20globale%20suisse%20de%20l%91%E9nergie%202010|OFEN (2012), Statistique globale suisse de l’énergie 2011]]

[6] [[http://www.strom.ch/uploads/media/AES_DCB_11_Centrale-charbon_03-2013.pdf|VSE (2012), Centrale au charbon]]

[7] [[http://www.bfe.admin.ch/php/modules/publikationen/stream.php?extlang=de&name=de_564869151.pdf&endung=Die%20Energieperspektiven%20f%FCr%20die%20Schweiz%20bis%202050|PROGNOS (2012), Die Energieperspektiven für die Schweiz bis 2050, Energienachfrage und Elektrizitätsangebot in der Schweiz 2000–2050.]]

[8] [[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421510004027#|Jablonski et al. (2010), The role of bioenergy in the UK’s energy future formulation and modelling of long-term UK bioenergy scenarios]]

[9] [[lib/exe/fetch.php?media=energy_roadmap2050_fuels_evolution.pdf|European Commission (2011), Energy Roadmap 2050, Impact assessment and scenario analysis]]