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SVGW Fachtagung, 09.09.2010 1 SVGW Gas- und Wasserfachtagung, 9. September 2010, Luzern Wärmekraftkopplung – Die dezentrale Lösung! Situationsanalyse Chancen.

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1 SVGW Fachtagung, SVGW Gas- und Wasserfachtagung, 9. September 2010, Luzern Wärmekraftkopplung – Die dezentrale Lösung! Situationsanalyse Chancen am Markt Technologie und Anwendungen Vorteile der dezentralen WKK Fazit ReferentDaniel Dillier, Vizepräsident V3E

2 SVGW Fachtagung, Fazit: Beitrag der WKK für die Gesellschaft 1.WKK leistet einen wesentlichen Beitrag zur Energieeffizienz. 2.WKK leistet einen grossen Beitrag zur dezentralen Versorgungssicherheit und kann (auch) Überbrückungslösung sein. 3.WKK leistet einen namhaften Beitrag zur CO 2 Reduktion ( und zwar nicht erst im Jahr 2030, sondern jetzt ! ). 4.WKK und Gas ist bereits heute eine gute Energielösung.

3 SVGW Fachtagung, Wärme-Kraft-Kopplung WKK Situationsanalyse

4 SVGW Fachtagung, Ziele V3E Filippo Leutenegger Nationalrat Präsident V3E bis 2030 mit Wärme-Kraft-Kopplung (WKK) 8 % an der CH-Wärmeproduktion (heute 1 %) 12 % an der CH-Stromproduktion (heute 2,5 %) die dezentrale Energieerzeugung mit WKK eine akzeptierte Variante im CH-Produktionsmix CO 2 -Emissionen reduzieren durch Substitution von alten Heizkessel-Anlagen

5 SVGW Fachtagung, Potential WKK in CH: für Wärme und Strom Heute Wärme 2008 Installierte Heizleistung mit WKK 270,6 MW th. Jährlicher WKK-Zubau (Heute)ca MW th. / Jahr Potential Wärme 2030 Installierte Heizleistung mit WKK2000 MW th. Jährlicher WKK-Zubau (Ziel)50 – 100 MW th. / Jahr Heute Strom 2008 Installierte Leistung mit WKK519,2 MW el. Jährlicher WKK-Zubau (Heute)ca MW el. / Jahr Potential Strom 2030: Installierte Leistung mit WKK2000 MW el. Jährlicher WKK-Zubau (Ziel)50 – 100 MW el. / Jahr Davon 43 % mit erneuerbaren und 57 % mit fossilen Energieträger! * * *

6 SVGW Fachtagung, Wie werden die Ziele realisiert ? durch klare Rahmenbedingungen und faire Strom-Rückliefertarife durch Ausbau erneuerbarer Biogasanlagen (kEV) durch Substitution der alten Oel- und Gaskessel durch Ausbau der Kombination WKK mit Wärmepumpen durch Zubau von wärmegeführten und -dimensionierten WKK Anlagen durch neue Energiekonzepte der Städte, Gemeinden, Kantone durch Substitution weiterer Wärmerzeuger für Nah- und Fernwärmenetze etc., etc. Was macht V3E ? politische Aufklärungsarbeit im Parlament und Bund ( siehe Motion ) pflegt enge Zusammenarbeit mit BFE und Energie Schweiz Vorträge und Öffentlichkeitsarbeit Webseite, Fachhefte, Aus- und Weiterbildung, Qualitätsmanagement Kommissions- und Projektarbeiten Umsetzung der V3E Ziele

7 SVGW Fachtagung, Quelle: Referat M. Piot, BFE, anlässlich der WKK-Fachtagung vom Nationalrat überweist im März 2010 die Motion mit 115 JA zu 48 NEIN 0 Enthaltungen

8 SVGW Fachtagung, BFE Energieperspektiven 2035 Stromangebotsvarianten in der Schweiz gemäss BFE: Grundversorgung mit Wasserkraft Zentrale Versorgung mit Kernkraftwerke ( Var. A gemäss BFE Perspektiven 2035 ) Gaskombikraftwerke ( Var. B gemäss BFE Perspektiven 2035 ) Kombination ( Var. C gemäss BFE Perspektiven 2035 ) Dezentrale Versorgung mit Wärme-Kraft-Kopplung ( Var. D gemäss BFE Perspektiven 2035 ) Erneuerbare Energien ( Var. E gemäss BFE Perspektiven 2035 ) Stromimport ( Var. G gemäss BFE Perspektiven 2035 ) Die Zukunft kann nur die Kombination sein = Nutzung aller Potentiale!

9 SVGW Fachtagung, Stromerzeugung und Stromverbrauch / Stromlücke ab ? Quelle: Folie aus Referat M. Piot, BFE, anlässlich der WKK-Fachtagung vom heute2030

10 SVGW Fachtagung, `000 Feuerungen (> 350 kW) + Durchschnittsalter 19 Jahre = Total 13`000 MW th. Heizleistung 70% Oel 30% Gas Stand 2007 WKK Wärme Potential: Substitution fossiler Feuerungen, CO 2 Reduktion (Quelle: BFE Potential erneuerbarer Energien in grösseren fossilen Feuerungen, Jan. 2007, Seite 22)

11 SVGW Fachtagung, AnlagentechnologieCO 2 in g pro kWh elektr. CO 2 in g pro kWh therm. Kohle-Kraftwerk1000 Nur Strom UCTE-Strom-Mix430Nur Strom Kombianlage/GuD mit Erdgas360 Wärme und Strom BHKW mit Oel350 Wärme und Strom Heizkessel mit Oel300 Nur Wärme Heizkessel mit Erdgas220 Nur Wärme BHKW mit Erdgas250 Wärme und Strom BHKW mit Biogas00 Wärme und Strom Heizkessel mit Holz0 Nur Wärme Solarthermie0 Nur Wärme Anlagentechnologien und CO 2 Emissionen (Quelle: V3E intern)

12 SVGW Fachtagung, Wärme-Kraft-Kopplung WKK Chancen am Markt

13 SVGW Fachtagung, Heizgradtage pro Monat (langjähriges Mittel 1991 – 2000)

14 SVGW Fachtagung, Stromimport Stromexport

15 SVGW Fachtagung, Das ist die Chance für wärmegeführte Wärme-Kraft-Kopplung! J F M A M J J A S O N D Heizgradtage pro Monat (langjähriges Mittel 1991 – 2000) Stromimportüberschüsse pro Monat 2006, 2007, 2008

16 SVGW Fachtagung, Chance WKK: hohe Energieeffizienz und CO 2 Reduktion Um die gleiche Menge Wärme und Strom zu erzeugen, ist bei getrennter Erzeugung 66% mehr Energie erforderlich. Strom ( Import ): CO 2 = 430 g/kWh Wärme: CO 2 = 220 g/kWh Strom + Wärme: CO 2 = 250 g/kWh

17 SVGW Fachtagung, Chance WKK: mehr Strom, weniger CO 2 (Quelle: BFE; Studie von Nov Seite 15, F. Rognon Für die ganze Schweiz: gleiche Menge Wärme, weniger CO2 und zusätzlich Strom ins Netz! Aus 1 Million Kessel Wärme: CO 2 = 220 g/kWh Strom: CO 2 = 250 g/kWh Wärme: CO 2 = 250 g/kWh Kessel Verluste Nutzwärme 74 TWh Fossile Brennstoffe 81 TWh CO 2 = 20 mio t zusätzliche Elektrizität ins Netz 11 TWh Nutzwärme 74 TWh Erneuerbare Energien 23 TWh Fossile Brennstoffe 81 TWh Verluste CO 2 = 12 mio t Wärmepumpen Holzkessel Solarthermie WKK / GuD Erzeugung der Nutzwärme durch 800`000 Oel- und 200`000 Gaskessel: Substitution durch erneuerbare Energie in Kombination mit fossiler Stromerzeugung:

18 SVGW Fachtagung, Chance WKK + WP: mit erneuerbarer CO 2 freier Umweltenergie 3 Teile Energie aus der Umwelt Quellen: - Luft - Boden - Wasser * - Abwärme - Kälteanlagen - Kanalisation - Tunnel * kantonale Gesetze 4 Teile Gebäudeheizung Ziel: - Raumwärme - Luftverteilsysteme - Brauchwarmwasser 1 Teil Antriebsenergie: - Strom aus WKK

19 SVGW Fachtagung, Chance WKK : dezentrale Einspeisung am Ort des Bedarfs Auf tiefster Netzebene; keine Übertragungs- verluste

20 SVGW Fachtagung, Chance WKK: Ist Teil der Netze der Zukunft Präsentation von BFE am VSE Symposium im Mai 2009.

21 SVGW Fachtagung, Wärme-Kraft-Kopplung WKK Technologie und Anwendungen

22 SVGW Fachtagung, WKK - Prinzipschema WKK-Aggregat

23 SVGW Fachtagung, Stirling / Verbrennungsmotor 1 bis 5 kW el. / Wirkungsgrad el 14 % bis 25 % 4 bis 13 kW th / Wirkungsgrad th ? % Feldtest WKK - Technologien Brennstoffzelle 1 kW el. / Wirkungsgrad el. 20 bis 35 % 1 kW th. / Wirkungsgrad th. ? % Feldtest Microgasturbine 100 kW el. / Wirkungsgrad el. 26 bis 31% 120 kW th. / Wirkungsgrad th ? % Serienreife erlangt

24 SVGW Fachtagung, Gasmotor 300 bis 5000 kW el. / Wirkungsgrad el 40 % bis 45 % 400 bis 5`000 kW th. / Wirkungsgrad th 50 % bis 45 % Serienreife erlangt, kurzfristig lieferbar WKK - Technologien Gasmotor 5 bis 300 kW el. / Wirkungsgrad el 28 % bis 40 % 8 bis 400 kW th / Wirkungsgrad th 60 % bis 50 % Serienreife erlangt, kurzfristig lieferbar

25 SVGW Fachtagung, Wellness, Reha-Kliniken, Residenzen Sport- und Freizeitstätten WKK-Anwendungen Biogasanlagen Hotels, Spitäler, Altersheime Verwaltung, Dienstleistung Bildung, Infrastruktur, Industrie Kläranlagen

26 SVGW Fachtagung, Wärme-Kraft-Kopplung WKK Vorteile der dezentralen WKK

27 SVGW Fachtagung, Vorteile der dezentralen WKK +Hocheffiziente Wärme- und Stromerzeugung am Ort des Bedarfs + keine Übertragungsverluste Einspeisung auf tiefster Netzebene + WKK hat max. Wirkungsgrade dank hoher Brennstoffausnutzung + Einsatz von erneuerbaren Energien (Biogas, Klärgas) oder Erdgas + CO 2 Reduktion mit WKK als System; WKK + Wärmepumpe WKK + Elektro-Autos ( Mobilität ) + CO 2 Reduktion bei Substitution alter fossiler Kesselanlagen + WKK kann Wärme und Strom produzieren, ohne Schweizer CO 2 Bilanz zu belasten + Kann (auch) Überbrückungslösung sein + Notstromtauglich

28 SVGW Fachtagung, Vorteile der dezentralen WKK + Eigene Versorgungssicherheit z.B. für EW, Stadtwerke, etc. + Günstiger wie viele neue erneuerbare Energien + Wärmegeführte WKK sind gute Ergänzung zur Wasserkraft + Wirtschaftlichkeit > 100 kWel. und 4000 Betriebsstunden/Jahr + Wertschöpfung im Betrieb, Arbeitsplätze vor Ort + Einfach finanzierbar (Leasing, Kredite oder Contracting) + Ausgereifte Serientechnologie, einfache Bedienung und Unterhalt + Einsetzbar bei Modernisierung und Erweiterungen von Energieanlagen + Kurze Lieferzeit und innerhalb 6 Monaten betriebsbereit +Lange Lebensdauer ( Grosse Revision erst nach 60`000 Betriebsstunden d.h. bei 4000 Betriebsstunden pro Jahr nach 15 Jahren )

29 SVGW Fachtagung, Wärme-Kraft-Kopplung WKK Fazit

30 SVGW Fachtagung, Fazit: Beitrag der WKK für die Gesellschaft 1.WKK leistet einen wesentlichen Beitrag zur Energieeffizienz. 2.WKK leistet einen grossen Beitrag zur dezentralen Versorgungssicherheit und kann (auch) Überbrückungslösung sein. 3.WKK leistet einen namhaften Beitrag zur CO 2 Reduktion ( und zwar nicht erst im Jahr 2030, sondern jetzt ! ). 4.WKK und Gas ist bereits heute eine gute Energielösung.

31 SVGW Fachtagung, Herzlichen Dank für Ihr Interesse! V3E Verband Effiziente Energie Erzeugung I


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