Energiespeicherung Schlüsseltechnologien aus technisch-wirtschaftlicher Sicht. Hanspeter Eicher VRP Dieter Többen CEO

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1 Energiespeicherung Schlüsseltechnologien aus technisch-wirtschaftlicher Sicht Hanspeter Eicher VRP Dieter Többen CEO 1

2 Ausgangslage Die Elektrizitätsproduktion aus PV, Wind und Biomasse nimmt stark zu, wird sehr viel variabler und im Sommer entsteht zunehmend ein Produktionsüberschuss An der Strombörse resultieren mit zunehmendem Trend variable und kurzzeitig sogar negative Tarife Der Bedarf an Regelenergie nimmt zu Die Frage der Energiespeicherung zum Ausgleich von Produktion und Verbrauch wird virulenter 2

3 Übersicht Energiespeicherung 3

4 Zeitliche Dimension der Energiespeicherung 4

5 Einflussfaktoren Speicherbedarf 5

6 Energiespeicherbedarf BRD 6

7 Erneuerbare Stromerzeugung BRD Quelle: Agora Energiewende

8 Kosten Energiespeicherung BRD Einsparungen durch Energiespeicher erst bei sehr hohen Anteilen erneuerbarer Stromproduktion Quelle: Agora Energiewende

9 Bedarf Energiespeicherung CH Weiter wie bisher Quelle: A. Gunzinger Supercomputing Systems AG Pumpspeicherkraftwerke Saisonspeicherkraftwerke Laufwasserkraftwerke Kernkraftwerke Thermische Kraftwerke 9

10 Bedarf Energiespeicherung CH Produktionsparameter Weiter wie bisher 10

11 Bedarf Energiespeicherung CH Sonne, Wind, Biomasse ersetzen KKW Saisonspeicherkraftwerke Pumpspeicherkraftwerke Photovoltaik Windanlagen Laufwasserkraftwerke Biomassekraftwerke 11

12 Bedarf Energiespeicherung CH Sonne, Wind, Biomasse ersetzen KKW 12

13 Lösung Energiespeicherung CH 13

14 Bedarf Energiespeicherung CH Saisonspeicher und Pumpspeicher genügen zur Lösung des langfristigen Energiespeicherbedarfs der Schweiz. Kein weiterer Speicherbedarf. ABER: Saisonspeicher und Pumpspeicher können eine wichtige Rolle bei der Energiespeicherung im europäischen Rahmen spielen. Bereits heute lässt sich mit thermischer Energiespeicherung Geld verdienen. 14

15 Kurzzeitspeicher in der aktuellen Diskussion Thermische Speicher Pumspeicher Lithium Ionen Batterie Power to Gas 15

16 Speichertechnologien Speicherkosten 16

17 Demand-Side Management aktueller als Energiespeicherung Allein für die Schweiz ist mittelfristig kein Bedarf an zusätzlichen Energiespeichern vorhanden. Durch die variablen Strompreise im Tages- und Jahresverlauf bieten sich jedoch interessante Optimierungsmöglichkeiten. Im Vordergrund steht Power to Heat, die Nutzung bestehender thermischer Speicher für die tageszeitliche Lastverschiebung. 17

18 Thermische Speicher Warmwasserspeicher und thermische Gebäudemasse sind existierende thermische Speicher, die mit geringen Zusatzkosten für die Lastverschiebung genutzt werden können. Bivalente Wärmepumpenanlagen können nicht nur die vorhandenen thermischen Speicher nutzen, sondern zusätzlich die fossile bivalente Spitzendeckung einsetzen, um elektrische Lastverschiebungen über längere Zeiträume zu realisieren. 18

19 Rentabilität Nutzung thermischer Speicher Im Rahmen des vom BFE finanzierten Forschungsprojektes WARMup ermittelte die Firma Misurio anhand eines Wohngebäudes mit 22 Wohneinheiten die möglichen Kosteneinsparungen durch die optimale Nutzung der Flexibilität thermischer Speicher. Die Raumheizung und Warmwasserbereitung erfolgt mit Wärmepumpen solche Gebäude wurden gepoolt und deren Anlagen so gesteuert gesteuert, dass minimale Einkaufskosten für Elektrizität entstanden. 19

20 Optimierungsmöglichkeiten und Szenarien 20

21 Kosteneinsparungen Resultierende Kosteneinsparung von 20 bis 24 % zum Basisfall 21

22 Fazit Stromspeicherung über das bisherige Mass hinaus ist auf absehbare Zeit in der Schweiz weder notwendig noch wirtschaftlich. Attraktive Kosteneinsparungen ergeben sich durch die Poolung von elektrischen Wärmeerzeugern und thermischen Speichern. Eine Kostenreduktion von 20 % unter den aktuellen Rahmenbedingungen ist realisierbar. Elektrizitätswerke mit genügend Endkunden können Anlagen poolen, steuern und Kosten einsparen. Dies ermöglicht nicht nur eine Kosteneinsparung, sondern auch eine grosse Chance für eine engere Kundenbeziehung. 22

23 Quellenverzeichnis 1. Bacher, Binz, Eicher, Iten, Keller; Energierespekt, Faktor Verlag Misurio, Warmup, optimale Verwendung der Flexibilität von thermischen Speichern, Sterner, M und Stadler, I Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration, Springer-Vieweg Verlag Agora, Stromspeicher in der Energiewende,