Integration erneuerbarer Energien in das Stromnetz: Die Wasserkraft im Wettbewerb der Flexibilisierungsoptionen

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1 Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke Integration erneuerbarer Energien in das Stromnetz: Die Wasserkraft im Wettbewerb der Flexibilisierungsoptionen Jürgen Neubarth 24. Oktober 2013, Wien 0 / 13

2 Wind- und Solarenergie werden den wesentlichen Beitrag zur Energiewende liefern (müssen) Mögliche Entwicklung Stromerzeugung aus Erneuerbaren in EU Möglicher Entwicklungspfad zur Erreichung eines EE-Anteils am Stromverbrauch von 45 % (2030) bzw. 80 % (2050) TWh/a Nationale Entwicklungspläne für erneuerbare Energien Wind und Solar Wasserkraft, Meeresenergie, Biomasse und Geothermie Solar (PV und CSP) Wind Offshore Wind Onshore Geothermie Biomasse Meeresenergie Wasserkraft Bruttostromverbrauch Daten: Nationale Aktionspläne für erneuerbare Energien; nach 2020 Abschätzung auf Basis EU Low Carbon Roadmap 2050 Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke :: Wien ::

3 Ohne Pumpspeicher keine Energiewende? Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke :: Wien ::

4 In Österreich werden derzeit mehr als 100 Wasserkraftprojekte entwickelt Anzahl Erzeugung (GWh/a) Leistung (MW) Anlagen GWh/a MW Laufkraftwerke Pumpspeicher (ohne Zufluss) Laufkraftwerke mit Std.-Speicher Speicherkraftwerke (z.t. mit Pumpe) Quelle: BOKU IHG, e3 consult Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke :: Wien ::

5 Wegen Energiewende keine Pumpspeicher? Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke :: Wien ::

6 Negatives Marktumfeld trifft nicht nur Speicherund Pumpspeicherkraftwerksprojekte Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke :: Wien ::

7 Die Anforderungen an den Kraftwerkspark werden durch den Ausbau von Wind und PV weiter steigen Beispiel: BET-Studie für Bundesverband Erneuerbare Energien (BEE) Maximale h-gradienten der Residuallast in Deutschland (GW/h) Maximale 4 h-gradienten der Residuallast in Deutschland (GW/4h) Quelle: BET Aachen Ergebnisse der Simulationsrechnungen hängen jedoch stark von unterstellten Randbedingungen ab! Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke :: Wien ::

8 California s Duck Curve Quelle: CA Energy Commission Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke :: Wien ::

9 Die Aussichten bessern sich, aber neue Gewitterwolken können jederzeit aufziehen Alternative Flexibilisierungsoptionen Marktdesign Netzausbau Regulierung CO 2 -Preis EE-Fördersystematik Bild: Verbund AG Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke :: Wien ::

10 Speicher- und Pumpspeicher im Wettbewerb der Flexibilisierungsoptionen Erzeugung Flexible konventionelle Kraftwerke (Retrofit & Neubau) Systemverantwortung für erneuerbare Energien Speicher Zentrale Speicher Dezentrale Speicher Power-to-Gas? Netz Netzoptimierung Ausbau bestehender Netze Neue Netzkonzepte (Supergrids) Verbraucher Lastmanagement Neue Verbraucher (z.b. Wärmepumpe, E-Mobilität) Power-to-Heat Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke :: Wien ::

11 Speicher stehen im Wettbewerb mit Netzausbau, thermischen Kraftwerken und Lastmanagement Flexibilitätsoptionen in Abhängigkeit vom EE-Anteil in Deutschland Quelle: Plattform Erneuerbare Energien - AG 3 Interaktion Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke :: Wien ::

12 Die große Unbekannte: Marktdurchdringung dezentralen Batteriesystemen durch PV Grid Parity Beispiel: BCG-Studie Solar PV plus Battery Storage für DE Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke :: Wien ::

13 Grid Parity rüttelt an den Grundprinzipien einer solidarischen Stromversorgung Eigenverbrauchsoptimierung (an einem sonnigen Tag) GW Wind Kohle/Gas PV Batteriespeicher GW PV aus Speicher Wind Kohle/Gas h Systemrelevante und regulatorische Herausforderungen PV (direkt) Steuerung Batterieeinsatz Systemoptimum vs. individuellem Optimum 500 MW Pumpspeicher mit 8 Stundenspeicher 1 Mio. Batterien Umlage fixer Systemkosten auf immer weniger Verbrauch (u.a. Netzkosten) Ausfall von Steuereinnahmen und Gebrauchsabgabe Höheres Prognoserisiko für Reststromlieferanten Bei längeren Wolken-/Nebelphasen (1 2 Tage) keine Systemeffekte Abbildung: nach Citi Research h Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke :: Wien ::

14 Unsicherheiten bestimmen die weitere Entwicklung wie viel Speicherkapazität und -leistung?... zu welchem Zeitpunkt?... an welchem Standort?... welche Technologie?... mit welchem regulatorischen Rahmen? Fazit: Die Politik ist gefordert Unsicherheiten auf das unternehmerische Risiko zu beschränken! Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke :: Wien ::