Die Versorgungsaufgabe des Gases in einem regenerativen Versorgungssystem. Dipl. Ing. Markus Last Forschungscluster Gas im Energiesystem

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1 Die Versorgungsaufgabe des Gases in einem regenerativen Versorgungssystem Dipl. Ing. Markus Last Forschungscluster Gas im Energiesystem

2 Agenda Rahmenbedingungen der Energiewende Cluster Gas im Systemverbund am Beispiel: CO2 Minderungspotenzial durch Einsatz Mikro-KWK Fazit

3 Anteil ungesicherte Leistung ist groß und steigt rasant Installierte Kraftwerksleistung in Deutschland im Jahr GW Jahreshöchstlast 88 GW gesamte Leistung '12 gesicherte Leistung '12 ungesicherte Leistung '12 sonstige 6 Sonne 32 Wind 31 Biomasse 6 Pumpspeicher 6 Wasser 6 Öl 5 Erdgas 26 Steinkohle 27 Braunkohle 22 Kernkraft 12 Quelle: Daten BDEW, eigene Darstellung

4 Energiepolitische Leitplanken sind vorgegeben 2020-Paket 2030-Paket Roadmap 2050 Europa 20 Prozent mehr erneuerbare Energien weniger CO 2 * weniger Primärenergieeinsatz in Diskussion: 40 Prozent weniger CO 2 * 80 Prozent weniger CO 2 * CO 2 Ziele in Deutschland Energiekonzept/ Koalitionsvertr. 40 Prozent weniger CO 2 * Koalitionsvertrag Prozent des Stromverbrauchs stammen aus EE Koalitionsvertrag Prozent des Stromverbrauchs stammen aus EE Energiekonzept 80 Prozent des Stromverbrauchs aus EE minus 50 Prozent Primärenergie Minus 80-95% weniger CO 2 * EE + CO 2 * in Bezug auf 1990

5 Die umlagebedingten Kosten steigen überproportional Entwicklung der EE-Förderkosten Entwicklung der EE-Förderkosten [Mrd. nominal] Erläuterungen Nebenstehende Abbildung illustriert die Entwicklung der Förderkosten des EEG. Der (unbegrenzte) Mengenausbau und der massive Kostenanstieg machen eine Verbesserung der Mengensteuerung und eine Erhöhung der Fördereffizienz notwendig. Gleichzeitig sollte eine möglichst weitgehende Integration der erneuerbaren und konventionellen Stromerzeugung erfolgen. D.h., die EE sollen entsprechend ihres Leistungsvermögens auf den gleichen Märkten agieren wie konventionelle KW. EEG Vergütungen EEG Differenzkosten Quelle: BMU, ab 2012 Enervis Prognosewerte

6 Energiewende: Nur eine Stromwende? Politisch gewollte Energiewende beinhaltet bisher starken Ausbau der Fotovoltaik und der Windkraft Zubau von Strom-Erzeugungskapazitäten deutlich höher als Leistungsbedarf Strom (ca GW). In 2020 in Summe > 200 GW erwartet. Spartenübergreifendes Konzept zur Integration der erneuerbaren Energien im Sinne einer nachhaltigen und stabilen Energieversorgung notwendig.... und wo bleibt das Gas?

7 Agenda Rahmenbedingungen der Energiewende Cluster Gas im Systemverbund CO2 Minderungspotenzial durch Einsatz Mikro-KWK Fazit

8 Der Energieträger Gas in einem integrierten Energiekonzept Kohle Strom CO 2 Gas Erdgas Erneuerbare Energien, Wind Elektrolyse H 2 Synthese CH 4 Biogas -Gülle, NAWARO -Biomasse, Holz GuD-Kraftwerke Kraft- Wärme- Kopplung Nutzung von elektrischer Energie und Wärme

9 Forschungscluster Gas im Energiesystem : Das Projektportfolio im Einzelnen 8 Projekte Konzeptstudien Modellierung und Simulationen Systemanalyse Komplementarität Gas / Strom Speicherfunktion Gasnetz Power-to-Gas-Grundlagen Klimaschutzpotenziale Wirtschaftlichkeit und Makroökonomie Kraft-Wärme-Kopplung im Energiesystem

10 Grundlagenprojekt zur Systemanalyse Bewertung der Energieversorgung mit leitungsgebundenen gasförmigen Brennstoffen Moderne Gastechnologien in der häuslichen Energieversorgung Untersuchungsgegenstand: Die Auswirkung unterschiedlicher CO 2 -Minderungsstrategien auf die Emissionsbilanz und die Gesamtkosten für die häusliche Energieversorgung von Wohngebäuden (Raumheizung und Warmwasserversorgung) Analysezeitraum: Vorgaben: Erfüllung der CO 2 -Minderungsziele für Wohngebäude durch alternative Ansätze zum Energiekonzept der Bundesregierung für das untersuchte Segment Ergebnisse: Entwicklung des Energieverbrauchs und der CO 2 -Emissionen, Kosten der CO 2 -Minderung 10

11 Wichtige Basisdaten in Systemanalyse II ermittelt werden! Für jeden Bundesbürger müssen im Jahr 2050 ca. 50 m 2 Wohnfläche beheizt und CO 2 drastisch reduziert werden!

12 Renovierungszyklen der Gebäudehüllen Im Durchschnitt wird die Gebäudehülle werden! nach 40 Jahren saniert

13 Heizkesselbestand in privaten Haushalten In 2009 waren 23,3 Mio. Heizkessel im Bestand (2009)

14 Auszug aus dem Endbericht Systemanalyse II

15 Systemanalyse: Ermittlung der spezifischen CO 2 -Vermeidungskosten - neue Optionen für das Produkt Gas Das Ziel der Bundesregierung einer Reduktion von 80% der CO 2 - Emissionen bis 2050 wird erreicht (bei deutlichen Kostenvorteilen)

16 Aktuelles Projekt KWK-Residuallast bewertet zusätzliche Effekte bei stromoptimierter Fahrweise Übergeordnete Projektziele: Bestimmung und Prognose der regionalen Residuallasten in Deutschland aus EE-Stromerzeugung und Stromverbrauch für die Jahre 2020 und 2050 Strom-Optimierung von KWK-Systemen für Gebäudeheizung zur Deckung der Residuallast und Modellierung des KWK-Betriebs für unterschiedliche Gebäudetypen Prognose des potenziellen Beitrags von KWK-Systemen zur regionalen Deckung der Residuallast Bestimmung der volkswirtschaftlichen Auswirkungen hinsichtlich der Senkung der CO2- Vermeidungskosten Stand der Arbeiten 06/2014: Datenermittlung, Modellerstellung, Simulationen der Szenarien und Szenarien-Varianten sind abgeschlossen. Sensitivitätsanalysen, Plausibilitätsprüfungen und die Auswertung laufen, Abschlussbericht wird vorbereitet, Kernaussagen werden formuliert, der Abschlussworkshop wird vorbereitet. Vorstellung der neuen werden! Ergebnisse auf der gat 2014

17 Agenda Rahmenbedingungen der Energiewende Cluster Gas im Systemverbund am Beispiel: CO2 Minderungspotenzial durch Einsatz Mikro-KWK Fazit

18 Gas: Wesentlicher Bestandteil eines zukünftigen Energiesystems! Intelligente Nutzung der Abwärme aus dezentraler KWK zur Reduzierung des Isolationsaufwandes von Gebäuden und Minderung von CO 2 Stromoptimierte KWK zur Deckung der Residuallast und Bereitstellung von gesicherter Leistung Einspeisung von Wasserstoff und synthetischem Methan in die Gasnetze für eine volkswirtschaftlich sinnvolle Umsetzung der Energiewende