Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

1 Ausbau eines zukunftsfähigen Energiemix aus erneuerbaren und fossilen Energien in Hessen Prof. Dr. R. Simon Januar 2012.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "1 Ausbau eines zukunftsfähigen Energiemix aus erneuerbaren und fossilen Energien in Hessen Prof. Dr. R. Simon Januar 2012."—  Präsentation transkript:

1 1 Ausbau eines zukunftsfähigen Energiemix aus erneuerbaren und fossilen Energien in Hessen Prof. Dr. R. Simon Januar 2012

2 2 Gesellschafter der Simon Process Engineering GmbH Wissenschaftlicher Leiter der Transferstelle für rationelle u. regenerative Energienutzung Gesellschafter der SP Energycontrol GmbH Prof. Dr. Ralf Simon Hochschullehrer der Fachhochschule Bingen Energiebeirat des Landes Rheinland – Pfalz zur Beratung der Landesregierung in energie- politischen Fragen Gesellschafter der Simon Management Systems GmbH

3 3 Prognosen der zukünftigen Energiewirtschaft Erhöhung der Energieeffizienz als wesentlicher Baustein Bedeutung der Stromspeicherung Bedeutung des Smart Grid / Virtuellen Kraftwerks Geschäftsmodelle in der neuen Energiewirtschaft

4 4 Quelle: Schmid J., IWES Kassel Jun Nutzenergiebereitstellung für Wärme aus erneuerbaren Energien in Deutschland bis 2050

5 5 Bruttostromerzeugung aus erneuerbaren Energien und Strombedarf in Deutschland bis 2050 Quelle: Schmid J., IWES Kassel Jun. 2010

6 6 Bruttostromerzeugung aus erneuerbaren Energien und Strombedarf in Deutschland bis 2050 Regenerative Energiewirtschaft kommt notwendig: 1. rationelle Energienutzung 2. alle EE – Typen werden benötigt, v. a. fluktuierende Stromerzeuger sind die zu-künftige Basis der Stromwirtschaft

7 7 Prognosen der zukünftigen Energiewirtschaft Erhöhung der Energieeffizienz als wesentlicher Baustein Bedeutung der Stromspeicherung Bedeutung des Smart Grid / Virtuellen Kraftwerks Geschäftsmodelle in der neuen Energiewirtschaft

8 8 BMWi, 2010 durchschnittliche Preissteigerung zw und 2009 um 9,1 % pro Jahr Entwicklung der Strompreise für Industriekunden

9 9 BMWi, 2010 durchschnittliche Preissteigerung 2000 und 2009 um 9,8 % pro Jahr Entwicklung der Gaspreise für Industriekunden

10 10 Fazit: wenn wir in den Unternehmen nichts tun, verdoppeln sich die derzeitigen Energieausgaben für Unternehmen in weniger als 8 Jahren die Steigerung der Energieeffizienz der Unternehmen ist ein wesentlicher Wettbewerbsvorteil

11 11 Ziel:Realisieren der umfangreichen Effizienzverbesserungspotenziale in der Industrie Ab 2013 werden Steuerermäßigungen im Bereich der Energie- und Stromsteuern mit einem nachweisbaren Beitrag zur Energie- einsparung gekoppelt. Effizienzpotenziale sollen sichtbar gemacht werden. DIN EN bzw. ISO Gesetzliche Rahmenbedinungen Einführung von Energiemanagmentsystemen Energiekonzept der Bundesregierung, verabschiedet im Bundestag und Bundesrat am

12 12 Ziel:Realisieren der umfangreichen Effizienzverbesserungspotenziale in der Industrie Ab 2013 werden Steuerermäßigungen im Bereich der Energie- und Stromsteuern mit einem nachweisbaren Beitrag zur Energie- einsparung gekoppelt. Effizienzpotenziale sollen sichtbar gemacht werden. DIN EN bzw. ISO Gesetzliche Rahmenbedinungen Einführung von Energiemanagmentsystemen Energiekonzept der Bundesregierung, verabschiedet im Bundestag und Bundesrat am Referentenentwurf des BMF zu den energiesteuer- lichen Entlastungen vorgestellt am 2. Energiesteuer- tag vom Eckpunkte: Stufe 1 ab 2013: Start der Einführung von EnMS als Voraussetzung für Entlastungen. Abschluss bis spätestens Ende 2014 Stufe 2 ab 2015: Erreichen von konkreten Einspar- zielen der Unternehmen (0,9 % bei Energieerzeug- nissen, 1,3% bei Strom) z. Z. in Ressortabstimmung. Kabinettsitzung am vorgesehen. Abschluss des Gesetz- gebungsverfahrens vor parlamentarischer Sommer- pause 2012

13 13 Prognosen der zukünftigen Energiewirtschaft Erhöhung der Energieeffizienz als wesentlicher Baustein Bedeutung der Stromspeicherung Bedeutung des Smart Grid / Virtuellen Kraftwerks Geschäftsmodelle in der neuen Energiewirtschaft

14 14 Herausforderung: Regelfähigkeit und Stromspeicherung Bildquelle: BMU Leitstudie 2050; EE – Anteil 78% Zukünftige residuale Last verlangt Strom- speicher verschiedenster Art Speicher sollten, um auch im Bereich der Spannungshaltung einsetzbar zu sein, dezentral sein. Dezentrale Speicher brauchen eine Ein- bindung in ein smart Grid / virtuelles Kraftwerk Residuale Last = Last minus ungesteuerte EE- Einspeisung minus ungesteuerte KWK - Einspeisung

15 15 Quelle: neue energie, November 2011 Flächendeckende Abschaltungen von Windkraftanlagen finden heute schon statt. Abschaltungen in 2010

16 16 Stromspeicher 1 – Batterie bzw. Akkumulator Batterie als Stromspeicher z. Z. teuer Zukunftsthema bei der Geschwindigkeit des Ausbaus der fluktuierenden EE muss die Ge- schwindigkeit der Batterieentwicklung deutlich erhöht werden

17 17 Stromspeicher 2 - Pumpspeicherkraftwerk Pumpspeicherkraftwerke bewährte Technik der zentral versorgten Stromwelt. keine dezentrale Lösung, nur im Sinne der Frequenzhaltung einsetzbar. Keine Spannungssteuerung im Verteilnetz möglich lange Bauzeiten, hohe Startinvestitionen zu wenig geeignete Möglichkeiten

18 18 Stromspeicher 3 – Sabatier - Effekt Hohes Potential, Im MegaWatt – Bereich als Prototyp im Aufbau, als Langzeitspeicher geeignet. Erhöhung des Wirkungsgrads notwendig Bildquelle, JUWI bzw. Specht, ZSW 2009

19 19 Stromspeicher 4 – virtueller Stromspeicher WärmeGas Strom EHeizer, WP KWK Elektrolyse + Sabatier Speicher DruckluftKälteProduktion Speicher Industrie/Gewerbe Versorgungsnetze unvollständige Darstellung

20 20 Ausnutzen vorhandener Strukturen, wie KWK, Laststeuerung 1, industrielle Kältespeicher, industrielle Druckluftspeicher 2, elektrische Wärmeerzeuger wie Wärmepumpe, Elektroheizer mit Speicher Win-Win-Situation zwischen Verteilnetzbetreiber und ansässiger Industrie / Gewerbe Symbiose zwischen Versorger und Industrie zum optimierten Netzmanagement Stromspeicher 4 – virtueller Stromspeicher 1: kommt aus dem Energiemanagementsystem, das z. Z. in vielen Firmen eingeführt wird 2:z. Z. werden Druckluftspeicher, Druckluftnetze während der Produktion genutzt. Warum sollten nicht während Phasen des Stromüberschusses nutzbar sein? Gleiches gilt für Kältespeicher

21 21 Prognosen der zukünftigen Energiewirtschaft Erhöhung der Energieeffizienz als wesentlicher Baustein Bedeutung der Stromspeicherung Bedeutung des Smart Grid / Virtuellen Kraftwerks Geschäftsmodelle in der neuen Energiewirtschaft

22 22 Überregionale Lieferung von Regelenergie durch ein virtuelles Kraftwerk Virtuelles Kraftwerk made in Rheinland-Pfalz Heute: Betrieb und Weiterentwicklung von diversen virtuellen Kraftwerken in Deutschland Systembereitsteller gefördert vom Ministerium für Umwelt, Forsten u. Verbraucherschutz (MUFV), Rheinland-Pfalz

23 23 Positive RichtungNegative Richtung Stromerzeuger (z.B. Kraftwerke, Notstrom-Diesel, etc.) Stromverbraucher (z.B. Elektrolysen, Schmelzöfen, etc.) (z.B. Mühlen, Pumpen, Verdichter, etc.) Stromverbraucher Stromerzeuger (z.B. Kraftwerke, BHKW-Anlage, etc.) Leistung erhöhen oder EIN Leistung absenken oder AUS Last absenken oder AUSLast erhöhen oder EIN Verbrauch = Unterspeisung Erzeugung > Verbrauch = Überspeisung Erzeugung < Möglichkeiten der Fahrweisenänderung

24 24 Märkte für flexible Erzeuger und Verbraucher im virtuellen Kraftwerk im Bereich der Regelenergie (ÜNB) Primärregelleistung Sekundärregelleistung Minutenreserve im Bereich des Stromhandels Marktorientierte Fahrweise von Anlagen Direktvermarktung EEG – Anlage (Regelenergie, Flexprämie, Optimierung des Marktprämiemodells) im Bereich der Ausgleichsenergie (Bilanzkreis) Bilanzkreismanagement Reservestrommärkte im Bereich der Netzentgelde EnWG §14a (vielleicht zukünftig)

25 25 Seite 25 Markt: Vermarktungsoptionen nach EEG 2012 Gesetzliche Grundlage Grünstrom- vermarktung Regelener- gie Alternative Vermarktungsart Einspeise- vergütung EEG §16-33Nein EEG §16 Nr 3 Nein Direktver- marktung Marktprämie evtl. Flexibili- tätsprämie EEG § 33b Nr. 1, § 33g, §33i Nr. 1 NeinJa Grünstrom- privileg EEG § 33b Nr 2, § 39 Ja u. U. Ja abh. von EEGVergütung SonstigeEEG §33b Nr 3 Ja Eigenver- brauch EEG §16 Nr 3, § 33 Nr 2, § 33a Nr 2 keine Ver- marktung Ja

26 26 Markt: Minutenreserve – technische Anforderungen bei umfangreichen oder länger andauernden Störungen oder zur Ablösung der Sekundärregelleistung positive und negative Minutenreserve getrennt ausgeschrieben Aufruf:telefonisch An- und Abfahrzeit: 15 min Mindestleistung:10 MW (Inkrement in 1 MW-Schritten) Ausschreibung:täglich für 6 Zeitscheiben a 4 Stunden Vertragsdauer:4 Stunden

27 27 Markt: Minutenreserve – technische Anforderungen bei umfangreichen oder länger andauernden Störungen oder zur Ablösung der Sekundärregelleistung positive und negative Minutenreserve getrennt ausgeschrieben Aufruf:telefonisch An- und Abfahrzeit: 15 min Mindestleistung:10 MW (Inkrement in 1 MW-Schritten) Ausschreibung:täglich für 6 Zeitscheiben a 4 Stunden Vertragsdauer:4 Stunden Änderungen vom automatischer Datenaustausch zur Aktivierung von Minutenreserve ab dem Mindestangebotsgröße ab dem nur noch 5 MW -Regelzonenübergreifendes Poolen von Anlagen ist zur Erreichung der Mindestangebotsgröße zulässig

28 28 Positive Minutenreserve – Ausschreibungsergebnisse 2011 Leistungspreis: mittleres Ergebnis: für die Bereitstellung von Leistung wird im Jahresmittel ein Betrag von /MW a gezahlt 1 Arbeitspreis: mittleres Ergebnis: für erzeugten Strom wird im Jahresmittel ein Betrag von 371 /MWh gezahlt 1 1 hochgerechnet auf dem Stand vom

29 29 Negative Minutenreserve – Ausschreibungsergebnisse Leistungspreis: mittleres Ergebnis: für die Bereitstellung von Leistung wird im Jahresmittel ein Betrag von /MW a gezahlt 1 Arbeitspreis: mittleres Ergebnis: für aufgenommenen bzw. nicht erzeugten Strom wird im Jahresmittel ein Betrag von 71 /MWh gezahlt 1 1 hochgerechnet auf dem Stand vom

30 30 Prognosen der zukünftigen Energiewirtschaft Erhöhung der Energieeffizienz als wesentlicher Baustein Bedeutung der Stromspeicherung Bedeutung des Smart Grid / Virtuellen Kraftwerks Geschäftsmodelle in der neuen Energiewirtschaft

31 31 Beispiel 1: Wärmepumpe in der Gewerbe / Verwaltung / Kranken- haus, usw.

32 32 Daten der Wärmepumpe Wärmeleistung: 350 kW COP3,0 Speicher l Strompreis0,135 /kWh (ohne MwSt.) AnsatzAufteilung Leistungspreis 70% / 30% zwischen Contractor und Händler Beispiel 1: Wärmepumpe in der Gewerbe / Verwaltung / Kranken- haus, usw.

33 33 Simulationsergebnisse Fall 2: besondere Marktstrategie des Händlers d.h. Arbeitspreis so wählen, dass ein Aufruf sicher d.h. Leistungspreis so wählen, dass Pool in Vorhaltung Betriebskosten in /a Kosten Strombezug Einnahmen virtuelles Kraftwerk Betriebskosten Aufschlüsselung der Einnahmen Einnahmen MR Leistungspreis eingesparte Stromkosten MR Arbeitspreis 0 Gesamt Beispiel 1: Wärmepumpe in der Gewerbe / Verwaltung / Kranken- haus, usw. Basis: MRL Preise in 2010

34 34 Beispiel 2: BHKW im virtuellen Kraftwerk

35 35 Beispiel 2: Erlöspotentiale bei der Stromvermarktung mit Minutenreserve

36 36 lokal optimierte Energieversorgungssysteme schaffen Ressourcenschonung Umweltentlastung Wertschöpfung Kundenbindung Flexible Nutzung unterschiedlicher – heute schon vorhandener – virtueller Speicher sinnvoll Vernetzung der vorhandenen Infrastrukturen heute schon wirtschaftlich Fazit

37 37 Einladung zur: Fachtagung Kommunaler Klimaschutz am Anmeldung und weitere Informationen unter: Wo: Fachhochschule Bingen Wann: :30 – 16:00 h

38 38 Simon Process Engineering GmbH Transferstelle für rationelle und regenerative Energienutzung Bingen Softwareentwicklung, Ingenieurdienstleistungen, Unterstützung bei der Betriebsführung, usw SP Energycontrol GmbH Alternative Energiekonzepte, Methodenentwicklung zur rationellen Energie- nutzung, Entwicklung von regenerativen Energiesystemen, usw. Energiewirtschaftliche Optimierung, Betrieb von virtuellen Kraftwerken Simon Management Systems GmbH Ganzheitliches Energiemanagementsystem


Herunterladen ppt "1 Ausbau eines zukunftsfähigen Energiemix aus erneuerbaren und fossilen Energien in Hessen Prof. Dr. R. Simon Januar 2012."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen