WKK Bindeglied der Sektorkopplung
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- Kristin Kaiser
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1 Forum 22. Juni 2018 Thomas Peyer Bindeglied der Sektorkopplung Thomas Peyer/ Forum 2018 Page:1
2 Schweizer Energiezukunft. 50% Erdöl urbane Gebiete Energiemangel Energieüberfluss Minergie E Wärmepumpe Energiestadt Energiewende Energieeffizienz E Mobilität H2 Mobilität CO2( 50% 1990) PV (11.4 TWh) Stadtgas Wasserkraft Import Erdöl Kernenergie Import Erdgas Stadtgas Speicherseen Elektrifizierung Stromimport physisch > 20 TWh Netzkonvergenz Power to X Gasspeicher Kernenergie Wasserkraft So /Wi Shift (Import Heizöl) (Stromimport) ES 2050 effizient, erneuerbar, dezentral Singular Energy Strategy 1843 (Bern) 2017 Coupled Energy Strategy 2050 Energiemarkt Kapazitätsmarkt Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 2
3 Schweizer Energiezukunft. 50% Erdöl urbane Gebiete Energiemangel Energieüberfluss Minergie E Wärmepumpe Energiestadt Energiewende Energieeffizienz E Mobilität H2 Mobilität CO2( 50% 1990) PV (11.4 TWh) Stadtgas Wasserkraft Import Erdöl Kernenergie Import Erdgas Stadtgas Speicherseen Elektrifizierung Stromimport physisch > 20 TWh Netzkonvergenz Power to X Gasspeicher Kernenergie Wasserkraft So /Wi Shift (Import Heizöl) (Stromimport) ES 2050 effizient, erneuerbar, dezentral Singular Energy Strategy 1843 (Bern) 2017 Stadtgas der Zukunft Coupled Energy Strategy 2050 Energiemarkt Kapazitätsmarkt Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 3
4 Szenarien der Energiestrategie. Elektrifizierung Sektorkopplung Mobilität Mobilität Wärme Strom Wärme Strom Herausforderungen Stromimport CO 2 Allokation Ausland Massiver Ausbau Stromnetze Zeitweise Verdrängung Wasserkraft durch neue Erneuerbare Residuallast / Back up Kraftwerke Herausforderungen Erdgasimport CO 2 Allokation Inland Ausbau Solarenergie erforderlich Aufbau Power to X Technologien und inländische Gasspeicher Ausbau Wärmenetze Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 4
5 Netzkonvergenz Sektorkopplung. E Mobilität Stromnetz /BHKW Gasnetz G Mobilität Neue Erneuerbare /Gasturbine Gasspeicher Batteriespeicher Strom zu Gas/ «PtG» Mobilität SNG Grüngas Wasser/Pumpspeicher SNG: Synthetisches Methan, Wasserstoff PtG: Power to Gas Wärmenetz Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 5 Netzkonvergenz urbane Gebiete
6 Treiber Netzkonvergenz Stromnetzkapazität Winterdefizit CO 2 Footprint Strom Volatilität Power to Gas gco 2 /kwhel KKW Wasser PV, etc Fossile H 2 Netzkonvergenz (urbane Räume) Saisonale Speicherung Geschäftsmodell CH Wasserkraft PtX & Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 6
7 Systemumbau Stromnetz Flexibilität dezentral. alte Welt Leibstadt MW neue Welt TWh MW Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 7
8 Saisonale Defizite/Überschüsse steigen. Okt. April Ersatz KKW 12 TWh Quelle: BFE Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 8
9 Winterdefizit Strom. GW Produktion TWh Ersatz Kern +5 TWh E Mobilität!? +10 TWh Wärme!? + 10 TWh Verträge FRA Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez GW Verbrauch Im Winter fallen ca. 12 TWh Produktionsleistung aus Kernkraftwerken weg Die Überlagerung von E Mobilität und E Wärme generiert zusätzlich Defizite Der Zubau von PV generiert Sommerüberschüsse Defizite im Winter werden bis auf weiteres mit Importstrom (CO 2!) abgedeckt. Solar Speicherkraftwerk Verbrauch Laufwasser Saisonale Energiespeicherung wird eine zentrale Anforderung werden. Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 9
10 CO 2 Intensität von Strom ! 180 gco 2 äq/kwh Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 10
11 2035 ca TWh/a Sommerüberschuss. GW Produktion aktuell Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez GW Produktion GW Verbrauch ES 2050 Zubau EE (peak) ohne Kernkraft Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez GW Produktion Solar Speicherkraftwerk Laufwasser Kernkraft Solar Speicherkraftwerk Laufwasser Kernkraft Verbrauch Verbrauch Annahme: keine Abregulierung der dezentralen Einspeisungen Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 11
12 Wasserkraft zu wenig Speichervolumen! Ladezustand der Speicherbecken bei Ersatz der Kernkraft durch Sonne Jan Jan Jan Jan Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 12
13 Batterie ist eine Teillösung. (CO 2!) ins Netz 5 kwp 5 kwh/zyklus Quelle: HTW Berlin Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 13
14 Saisonale Energiespeicher. Zur Speicherung von 1 GWh (entspricht ca. 250 Haushalte/a) Stausee Grand Dixcence 400 Mio. m m 3 Methan 60 bar m 3 entspricht 1 GWh entspricht 1 GWh Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 14
15 WWK als Bindeglied zur Sektorkopplung. GW Produktion Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Solar mit PtG und Zubau EE ohne Kernkraft PtG Laufwasser GW Verbrauch Es braucht alle Speichermöglichkeiten Erneuerbare Mobilität (Gas+Strom) Mit bestehender Gasinfrastruktur kann bereits heute saisonal gespeichert werden Power to Gas erhöht Anteil Grüngas im Schweizer Gasnetz Zusätzlich Rückverstromung von «Sommergas» mit (wärmegeführt) möglich Wärmenetze zur Steigerung der Effizienz (und als Speicher) Speicherkraftwerk Kernkraft Verbrauch Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 15
16 Potenzial Grüngas. Potenzial Schätzung VSG 2030 Rahmenbedingungen PtG/Import Überschussstrom So >Wi (10 TWhel) Import Import PtG Import PtG PtG ca TWh/a ca. 4.5 TWh/a ARA Industrie Grüngut, Holz Landwirtschaft Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 16
17 Potenzial Grüngas. Überschussstrom So >Wi (10 TWhel) Import Rahmenbedingungen /Treibstoff Nutzenergie PtG Flexibilität MW Gas Mobilität 4 TWh Substitution Benzin, Diesel ca Fahrzeuge inkl. CO 2 Quelle Flexibilität MW 4 TWh Strom+Wärme ca Wohnungen Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 17
18 Netzkonvergenz erhöht Flexibilität Sektorkopplung neue Geschäftsmodelle PtX ermöglicht Stromshift Winter/Sommer doppelter Nutzen: CO 2 und Stromlücke Mit mehr Versorgungssicherheit (Autonomie) und Deckung des Stromdefizits im Winter Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 18
19 Danke für Ihre Aufmerksamkeit Bern u. EMPA, Move/Nest Olten, Lugano, Aarau Zertifikats Lehrgang Sektorkopplung sektorkopplung/ Studienreise Sektorkopplung Thomas Peyer/ Forum 2018 Seite 19
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