Georg Benke. Die Tücken der Elektrifizierung des Wärmemarktes

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1 Georg Benke Die Tücken der Elektrifizierung des Wärmemarktes 14. Juni 2018

2 über die Energiewende. ist (auch) eine Wende zum Strom. Mobilität Raumwärme.. Bisher Nachfrage regelt Angebot Zukünftig Regelbedarf bei Nachfrage und Angebot Verfügbarkeit der Energie in der Zeit Elektrifizierung des Wärmemarktes Verschiedene Arten der Wärmepumpen Direktheizungen Strahlungsheizung ( Infrarotheizung ) Nachtspeicherheizung. 2

3 Marktentwicklung Luftwärmepumpen Installierte Heizleistung 2017: 1,2 GW Quelle: BMVIT, Auswertung und Grafik e7 3

4 LWP: Stromverbrauch in Abhängigkeit von der Außentemperatur ( C)? Heizstab Faktor 10 Faktor 3 Quelle: Berechnung und Grafik e7 4

5 Auslegungsfragen bei Wärmepumpen Von welchem COP ist bei einer LWP bei -12 bzw. -14 C auszugehen. Auf diese Temperaturen sind die Heizungen für die meisten Gebiete in Österreich auszulegen. Für diese Leistung müssten Leistungsrechte entsprechend TAEV 2012 gekauft werden ( 245,-/kW) Ist derzeit ein Nachkauf üblich??? => Umsetzungslücke Änderung mit Smart Meters zumindest bei der Nachfrage 5

6 Zentrales System: Anschlussleistung Luftwärmepumpe (nur Heizung) Ausgangslage: unter ca. -6 C erfolgt der Zusatzheizbedarf durch elektrischen Heizstab Leistung muss verfügbar sein, wird jedoch sehr selten abgefragt Die zur Verfügung gestellte Stromleistung für die LWP beträgt 66% der thermischen Heizleistung Bereich mit Stromdirektheizung Bereitzustellende Strom- Leistung => COP 1,5 Bei Luftwärmepumpen verschlechert sich bei sinkender Temperatur die Effizienz der Umwandlung und der COP sinkt dann auf 2 und weniger. Zumeist wird ab einer Außentemperatur (z.b.: -6 C) elektrisch direkt dazu geheizt, was den COP weiter verschlechtert. Um auch an für die Auslegungs-tage der Heizung (in Wien ca. -12 C) hier die Versorgungssicherheit gewährleisten zu können, müssen dafür Stromkapazitäten geschaffen und bereitgestellt werden. Dabei wird von einem COP von 1,5 ausgegangen, d.h.: für eine Heizung mit 150 kw thermische Leistung müssen Stromleistungsreserven von 100 kw verfügbar sein. Durch bessere Steuerung wird sich die JAZ noch verbessern (=>weniger Strombedarf/ Jahr). Es wird jedoch nicht erwartet, dass sich der COP für Tiefsttemperaturen merklich verbessert (=> Kapazitätenfrage bleibt bestehen). 6

7 Verlauf österr. Netznachfrage 3 Tage ( ) 7

8 Netzerhöhung durch LWP (2016) Erhöhung ca. 3% Erhöhung ca. 1,4% 8

9 Ergebnis Netzauswirkung Maximale österreichische Netznachfrage (MW) Zeitpunkt max. Netznachfrage : MW MW MW : :00 Maximale elektrische Leistung LWP (MW) 322 MW 299 MW 368 MW Zeitpunkt Maximalleistung : : :00 Nachfrage Luftwärmepumpe (GWh) / Jahr 581 GWh 424 GWh 513 GWh Nachfrage Luftwärmepumpe (GWh) Jänner 120 GWh 104 GWh 127 GWh 24,7% Zusätzliche max. Netzerhöhung (MW) 196 MW 175 MW 321 MW Netzerhöhung (%) 2,0% 1,8% 3,1% Durchschnittliche Netzerhöhung (50 Stunden) (MW) 186 MW 180 MW 224 MW Durchschnittliche Netzerhöhung (200 Stunden) (MW) Durchschnittliche Netzerhöhung (500 Stunden) (MW) 183 MW 158 MW 192 MW 175 MW 139 MW 163 MW 9

10 Nachfrage generell (2017) Tägliche Verbrauchsspitze: 17:00-19:00 10

11 Erzeugung Strom Jänner

12 Auswirkung Spitzennachfrage Mit fallender Temperatur steigt die Nachfrage (Leistung) Entwicklung (Bereich kleiner 5 C) Bezugsort: Linz ,17 MW/ C 50,20 MW/ C 65,73 MW/ C 70,60 MW/ C 77,02 MW/ C => elektrisches Heizen führt zu Nachfrage nach Kraftwerkskapazitäten, die jeweils nur sehr kurz erforderlich ist Nachgefragte Arbeit in dieser kurzen Zeit kann hingegen mengen und kostenmäßig ignoriert werden 12

13 Saisonale Erzeugung (2017) absolut relativ und Import dt. Braunkohle. 13

14 Stromheizung mit PV Faktor 18,6!!! Standort: Bergheim/ Salzburg Jahr: 2017 Versorgung 130 m 2 Haus mit 5 kw th PV: 45 kwpeak (=400 m 2 ) Batterie: 16 kwh 14

15 CO 2 für Heizstrom Es gibt zahlreiche Wege für Ermittlung der CO 2 Emissionen beim Strom Jahresbilanzverfahren ist für Heizstrom nicht geeignet Mögliche Verfahren Zusatzenergie: Welche Kraftwerke bzw. Energieträger würde nicht genützt, wenn keine Nachfrage => fossile Kraftwerke mit den höchsten Kosten => 650 g/ kwh Strom Nachfragegewichteter Energieträgermix => politische Entscheidung 15

16 Tarif 2.0 Es ist eine Tarifreform für den Netztarif Haushalte (Netzebene 7) geplant. Ursache: derzeitiges Tarifsystem passiert auf Maut, PV- Nutzer bringen nicht mehr ihren Beitrag für die Erhaltung der Infrastruktur Kommt mit mit Einführung Smart Meter Eventuell PV Haushalte früher Arbeitspreis sinkt (ca. 1 Cent/ kwh Brutto) Leistungspreis steigt (ca. 25 bis 30,0/ kw) Arithmetisches 12-Monatsmittel Auswirkungen Stromheizer zahlen mehr Wärmepumpen geringfügig teurer. 16

17 Schlussfolgerungen Bei Energiewendediskussion ist auch die Leistungsfrage zu berücksichtigen ( Energie in der Zeit ) Versorgungssicherheit darf nicht ausgeblendet werden Stromheizungen müssen über einen eigenen Wärmespeicher verfügen und trennbar vom Netz sein, um die Stromnachfrage besser zeitlich steuern zu können. Stromdirektheizungen als Hauptheizungen sind auch wenn sie den Namen innovativ tragen nicht zulässig. Hinsichtlich der Bildung von CO 2 -Faktoren für Stromheizungen sind Jahresbilanzverfahren aufgrund der ausgeprägten zeitlichen Nachfrage zu Engpasszeiten abzulehnen. 17

18 Kontakt Dr. DI Georg Benke e7 Energie Markt Analyse GmbH Walcherstraße Wien Tel.: / georg.benke@e-sieben.at