VIKTOR KAPLAN-LECTURE Sicher in die Energiezukunft Dekarbonisierung und Sektorenkopplung

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1 VIKTOR KAPLAN-LECTURE Sicher in die Energiezukunft Dekarbonisierung und Sektorenkopplung Dr. Rusbeh Rezania Wien,

2 Agenda Dekarbonisierung des Energiesystems: Energiewende = Stromwende + Wärmewende KWKs als Herzstück der Dekarbonisierung Dekarbonisierung des Fernwärmesystems Sektorenkopplung in der Praxis: Power2Heat: E-Heizer Leopoldau Großwärmepumpe Simmering Strategische Entwicklung des Wärmeerzeugungsportfolios Wien Energie - Vertraulichkeitshinweis 2

3 Energiewende = Stromwende + Wärmewende Energiewende = Strom + Wärme* + Mobilität ~70TWh (Energieträger) ~83TWh (Nutzungsform) 72% Anteil erneuerbarer Energie 46% ~107TWh (Nutzungsform) Strom Fernwärme Mobilität 9% *Warmwasser und Heizung Seite 3

4 Sektorkopplung Dekarbonisierung wird wirtschaftlich und technisch nur durch eine Verschmelzung von Strom, Wärme und Verkehr zu einem integrierten Energiesystem möglich Seite 4

5 KWKs: Herzstück des dekarbonisierten Energiesystems Wind, Wasser, PV, Stromspeicher Geothermie, Solarthermie, Wärmespeicher Strom Gas 2 Power KWK Wärme Green Gas, Biogene Biogas, Holz Gasspeicher Energiesystem wird dekarbonisiert - Erzeugung erfolgt durch Wind, PV, biogene Stoffe, etc. Sektorkopplung ermöglicht effizienten Transfer zwischen Energieträgern und Services Flexibilisierte KWKs bilden das Herzstück des Systems Power 2 Heat Power 2 Gas Licht/ Haushaltsgeräte Heizung/ Warmwasser KundInnen Mobilität Wärme Strom Gas Wien Energie - Vertraulichkeitshinweis 5

6 Dekarbonisierung des Fernwärmesystems Biomasse KWK und HWK (Bio)Gas KWK Seite 6

7 Sektorenkopplung in der Praxis E-Heizer Leopoldau 2 Elektroden-Kessel mit je 10 MW Leistung (Einsatzsicherheit) Erhitzt mit überschüssigem Strom aus dem Netz Wasser auf über 160 Grad Celsius Hoher Wirkungsgrad der Anlage Schnelle Verfügbarkeit des Systems aus dem kalten Zustand (innerhalb von max. 10 Minuten sind alle 20 MW verfügbar) Emissionsfreie Erzeugung Im Einsatz seit November Wien Energie - Vertraulichkeitshinweis 7

8 Sektorenkopplung in der Praxis E-Heizer Leopoldau Die Anlage erfüllt 2 Hauptaufgaben: Teilnahme am Sekundärregelenergiemarkt: Umwandlung des überschüssigen Netzstromes aus erneuerbarem Strom in Wärme: Trägt zur Stabilisierung des Stromsystems bei (Ausgleich für höheren Anteil fluktuierender Einspeiser) und erhöht die Versorgungssicherheit Dient in den kalten Jahreszeiten als Ausfallsreserve für das Fernwärmenetz Wien Energie - Vertraulichkeitshinweis 8

9 Sektorenkopplung in der Praxis E-Heizer Leopoldau: Teilnahme am Regelenergiemarkt Beispiel Abruf seitens APG: rund 10 MW (gelbe Linie) mit einer Dauer von rund 10 Minuten Erreichung der geforderten Leistung innerhalb von rund 3 Minuten Wien Energie - Vertraulichkeitshinweis 9

10 Sektorenkopplung in der Praxis Großwärmepumpe Simmering Integration von Großwärmepumpe am Standort Simmering in Wien Kühlkreislauf der vorhanden Kraftwerke am Standort Simmering + Donaukanal dienen als Quelle für die Wärmepumpen (rund 1 GWth installierte Leistung am Standort) Effizienzsteigerung vom Standort: Nutzung der Abwärme, die sonst in Donaukanal abgegeben wird Größte Wärmepumpe Mitteleuropas Wien Energie - Vertraulichkeitshinweis 10

11 Sektorenkopplung in der Praxis Großwärmepumpe Simmering 2 Kompressions-Wärmepumpen Thermische Leistung: MWth Temperaturniveau der Quelle: 6-27 C Austrittstemperatur bis 95 C Inbetriebnahme mit Q4 / 2018 (geplant) Wien Energie - Vertraulichkeitshinweis 11

12 Sektorenkopplung in der Praxis Großwärmepumpe Simmering Verdampfer + Kondensator + Zwischendurckbehälter (blau) Verdampfer 12 m lang mit 1,8 Durchmesser Je ca Hochleistungswärmetauscherrohre aus CuNiFe Legierung Verdampferleistung MW Antriebsmotoren + Sanftanlaufgerät

13 Strategische Entwicklung des Wärmeerzeugungsportfolios Weitere Aktivitäten mit Innovationscharakter Forschungsaktivitäten Abwärme aus Abwasser bzw. Grundwasser Abwärme aus Rauchgasreinigung Errichtung von Pilotanlagen Sammlung von Betriebserfahrung und Dimensionierungsgrundlagen für zukünftige Projekte Flexibilisierung der Systeme in Hinblick auf Anforderungen des Strom- und Wärmesystems GeoTief Wien: Forschungsprojekt zur Erhebung des geothermischen Potenzials im Osten Wiens (Tiefengeothermie) 3D-seimische Messungen in 2018 (Flächengröße: 130 Km 2 ) und Analyse bis 2020 Erhöhung der Energieausbeute aus Geothermie-Anlage in Kombination mit Großwärmepumpen Wien Energie - Vertraulichkeitshinweis 13

14 Danke für Ihre Aufmerksamkeit. Fragen? Seite 14

15 6/12/ , Gudrun Senk, Wien Energie 15