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Chancen von Strom zu Gas für ein integriertes Energiesystem Dr. K. Peter Röttgen E.ON Innovation Center Energy Storage Parlamentarischer Abend der dena.

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1 Chancen von Strom zu Gas für ein integriertes Energiesystem Dr. K. Peter Röttgen E.ON Innovation Center Energy Storage Parlamentarischer Abend der dena Strategieplattform Power to Gas: „Energiewende und Klimaschutz mit Power to Gas“, , Berlin

2 Flexibilität & Schnittstellen Gas-zu-Strom/Wärme Kohle-zu-Strom/Wärme ErzeugungNetze Power Heat Gas Wind/Sonne-zu-Strom Strom-zu-Gas Strom-zu-Wärme Strom-zu-Strom Speicher Haushalte | Mobilität | Industrie Bedarf

3 Speicherbedarf? (1) BCG, (2) Imperial College (3) VDE-ETG (4) TUM-FfE Was ist wann in welchem Umfang anzunehmen?  Ausbau erneuerbare Energien?  Stilllegung konventioneller Kraftwerke?  Netzausbau?  Dezentralisierung?  Bedarfssteuerung?  Elekromobilität (Batterie/Brennstoffzelle)?  Synergien mit der Industrie?  Rechtliche Rahmenbedingungen?  … … und welchen Einfluss haben die Preise der Energierohstoffe?

4 Es besteht Speicherbedarf, Beispiel Deutschland (33,4 TWh Nettoexport) 550 TWh 634 TWh 580 TWh Bruttostromverbrauch Entwicklung der installierten Erzeugungsleistung  Vervierfachung der Kraftwerksleistung  1% Abschaltung bedarf Zubau von GW EE.  Vervierfachung der Kraftwerksleistung  1% Abschaltung bedarf Zubau von GW EE. Zukunft Quelle: BMWi, Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik Annahmen Zukunftsszenario:  Stromverbrauch stagniert und entspricht der EE-Erzeugung.  Volllaststd. Wind + Sonne = h  Grundlastfähige EE nur begrenzt ausbaubar. Quelle: BMWi, Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik Annahmen Zukunftsszenario:  Stromverbrauch stagniert und entspricht der EE-Erzeugung.  Volllaststd. Wind + Sonne = h  Grundlastfähige EE nur begrenzt ausbaubar. * *) von % EE 3,4% EE EE: Erneuerbare Energie theoretischer Ansatz 100% EE 80% EE

5 Möglicher kommerzieller Markteintritt von Speicher-/Transformationstechnologien Technologiebedarf komplemetär zum Ausbau erneuerbarer Energien Erdgasspeicher (CH 4 ) Wasserstoff für Raffinerien, elektro-chem. Industrieprozesse als H 2 -Quelle Wasserstoff für Stahl-Industrie und andere Anwendungen Wasserstoff für Wärmemarkt, Mobilität (H 2 -Einspeisung in CH 4 ) Wasserstoff für Mobilität (Brennstoffzelle) und Chemie-Industrie Wasserstoff für Wiederverstromung mit CH 4 / ohne CH Pumpspeicher Batterien, Strom zu Wärme, E-Mobilität Innovation Wasserstoffwirtschaft? Ziel: allgemeine Emissionsminderung (Klimaschutz) früher oder später?

6 Voraussetzung: Rahmenbedingungen für bilanziellen Handel innovativer Wasserstoffprodukte (Markt) Zertifikat Strom Zertifikat Gas

7 Grundlegende Annahmen (1)  Allein die Betrachtung der Netzstabilität mit den klassischen Komponenten des Energiesystems ist nicht ausreichend.  Zwangsabschaltung erneuerbarer Energien in wachsender Dimension ist nicht effizient.  Mittel- bis langfristig zeigen die meisten Studien signifikanten Speicherbedarf.  Die Installation signifikanter Speicherkapazitäten benötigt mehr Zeit als eine Dekade und die Berücksichtigung der Lernkurve.  Der Systemansatz sollte berücksichtigen:  Alle verfügbaren Flexibilitätsoptionen  Schnittstellen mit anderen Branchen, z.B. Raffinerien, Mobilität, Chemie  Emissionsminderungspotenzial durch weitergehende Integration von EE

8 Grundlegende Annahmen (2)  Technologiekosten sind abhängig  vom Umfang der Bestellung  Kostenreduktion innovativer Technologien über die Zeit  Interpretation von Speicheroptionen nur als zusätzlicher Kostenfaktor für den Endverbraucher ist nicht korrekt:  Langfristig ist ein erneuerbares System mit Speichern kostengünstiger  Speicherkosten sind Kosten ohne Speicher gegenüberzustellen, z.B. zunehmende EE-Zwangsabschaltungen  Erste Beispiele für Wirtschaftlichkeit von Speichertechnologien  Speichertechnologien sind auf dem Weg eine neue Komponente neben Erzeugung, Transport und Verbrauch herauszubilden.

9 Power-to-Gas: Projekte in Deutschland Karte: Deutsche Energie- Agentur GmbH (dena 03/2015)

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