Energie der Zukunft. Der Balanceakt mit der fluktuierenden Windleistung bewältigt durch Auf- und Abregulation. Preben Maegaard,

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1 Energie der Zukunft Der Balanceakt mit der fluktuierenden Windleistung bewältigt durch Auf- und Abregulation Biomass Preben Maegaard, Director, Nordic Senior Vicepresident, EUROSOLAR Chairman, WCRE, World Council for Renewable Energy, 14. Internationale Solarkonferenz Mecklenburg-Vorpommern Erneuerbare Energien sind Wirtschaftsfaktor SIMV, 8. August 2011

2 Gliederung 1. Das Nordic Folkecenter und seine Projekte 2. Dänische Energiepolitik 3. Heat Planning 4. Die Kommune Thisted 5. Regulierungstechnologie 6. Schlusswort

3 1.Das Nordic Folkecenter

4 Seit 1909 Windpower in Ydby, dem Sitz des Folkecenters

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7 Biodome

8 Solarheizsysteme

9 Wellenenergie Teststation

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11 2.Dänische Energiepolitik

12 Dänische Energiepolitik Infrastruktur 1985 Infrastruktur 2009

13 Kombinierte Erzeugung von Elektrizität und Fernwärme

14 KWK-Anteil von Elektrizität und Fernwärme 100% 80% 60% 40% 20% 0% 1980 '85 '90 '95 '00 '05 '07 Fernwärme Elektrizität

15 Elektrizitätskapazität MW '85 '90 '95 '00 '05 '07 Großanlagen Kleinanlagen Eigenerzeuger Windturbinen

16 Elektrizitätsproduktion nach Typ des Erzeugers PJ '85 '90 '95 '00 '05 '07 App. 20% today Wind turbines and Hydre power Small Scale CHP Units Large Scale Units, Power only Autoproducers (Private) Large Scale CHP Units

17 Produktion von Fernwärme nach Art des Erzeugers PJ '85 '90 '95 '00 '05 '07 Large-scale CHP Units Small-scale CHP Units District Heating Units Autoproducers, CHP Autoproducers, Heat only

18 Energieverbrauch pro Haushalt GJ '85 '90 '95 '00 '05 '07 Raumheizung Elektrische Geräte etc.

19 Wärmeinstallationen in Wohnungen 1000 Units Öl Boiler Erdgas Boiler Fernwärme Andere

20 Energieverbrauch je Haushalt und Energiequelle PJ '85 '90 '95 '00 '05 '07 Öl Erdgas Kohle und Koks Erneuerbare Energien Elektrizität Fernwärme Stadtgas

21 Elektrizitätspreise; exkl. VAT und Steuern DKK per kwh 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 IE IT LU UK DE NL BE PT EU15 AT ES GR DK SE NO FR FI Source: Eurostat

22 Windenergie in Dänemark

23 Power balance Visit from Canada, august

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25 3.Heat Planning

26 Heat Planning Dänische Heiz-Planung und Regulierung im Überblick Seit 1976 wichtigster Grundsatz in der dänischen Energiepolitik Entwicklung des wirtschaftlichsten Wärmebereitstellungssystem für das Land Reduzierung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen Förderung von KWK und erneuerbaren Energien Neue zusätzliche Zielsetzungen: Reduzierung der CO2 Emission Planung der vollkommen Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen auf lange Sicht!

27 Geschichte der dänischen Gesetzgebung in der Energiepolitik Energieversorgungsgesetz 1976 Alle neu installierten Leistungskapazitäten basieren seither 1980 auf der Kopplung von Kraft und Wärme (KWK) Fernwärmegesetz in 1979 Einführung der Fernwärmeplanung in lokalen Regierungsebenen Zonenbildung in Fernwärme- und Gasnetzwerken (Optimierung der Infrastruktur) Forderung von mehr KWK s und eneuerbaren Energien für Fernwärme Neues Gesetz für Fernkühlung

28 Fernwärme und KWK als wichtigste Verbesserung der energetischen Effizienz 60% 10% 100% 40% 100% 40% Vorher Jetzt 50%

29 Über 75% der Raumheizung aus Fernwärme km Rohrleitungen für Wärme und Kühlung in ganz Dänemark

30 KWK als Lösung Gleichzeitige Erzeugung von Elektrizität und Wärme Keine Exergieverschwendung Sichere und hoch effiziente Produktion von über 85% Nutzenergie KWK Applikationen: In den Fabriken und Müllverbrennungsanlagen Verteilung der Wärme in Nah- und Fernwärmenetzen

31 Entwicklung der Fernwärme

32 Rahmenbedingungen für die Energiepolitik Nationale Regierungsämter bauen Rahmenbedingungen in Kooperation auf Lokale Regierungen sind verantwortlich für die Regulierung der Infrastruktur Verbrauchergesellschaften geben den Impuls zur Anbindung an Fernwärmenetze oder zur Einführung neuer lokaler Genossenschaften Die Gesetzgebung unterstützt einen konkurrenzbetonten Markt für Equipment und Service

33 Produktion, Überlandleitung & Verteilung Produktion Zentrale Kraftwerke von DONG Energy (76% Besitz des dänischen Staates) und Vattenfall (Besitz des schwedischen Staates) Verbrauchergesellschaften besitzen und betreiben KWK s Windkraft zu 85% von unabhängigen Energieproduzenten und der Rest von Zentralen Kraftwerksbesitzern. Ferntransport Das Netz über 60 kv ist Eigentum von energinet.dk, das zu 100% dem Staat gehört Verteilung Verteilung liegt in der Verantwortung von Kommunen, lokaler nicht Gewinn machender städtischer Genossenschaften

34 4.Die Kommune Thisted

35 Thisted Kommune in Thy Elektrizität aus erneuerbaren Quellen: 100% Raumheizung aus erneuerbarer Energie: 86%

36 Thisted Kommune in Thy auf einer Fläche von km² ca. 46,000 Einwohner Flächenbezogen, die größte Kommune Dänemarks Ländliche Region mit kleinen Hügeln, viel Ackerfläche und artenreicher Fördenlandschaft 100 km Küstenlinie mit einmaligen Windsurfgebieten Erster National Park in Dänemark 2007 erhielt Thy den Europäischen Solar Preis für seinen hohen Anteil an erneuerbarer Energie

37 Lokaler Stromverbrauch Thy: 226 Windmühlen kw installierte Windkapazität kw installierte KWK 2008: Elektrische Windenergie 265 GWh 2008: Elektrischer Verbrauch 340 GWh Elektrizitäts Verbrauch 80% von Wind 20% von Biogas und KWK-Müllverbrennung Eine kleine Menge PV

38 Lokales Engagement Der Weg zur Energieautonomie: Aktive Beteiligung der Bürger Einbeziehen der lokalen Firmen Gezielte und wirtschaftliche Anwendung ausgereifter Technologien

39 Das Wärmesystem 1. Fischmehlfab. Prozesswärme 2. Holzabfall /Möbelind. 3. Holzabfall 4. Holzabfall 5. KWK (Müll) 6. Geothermal (Thisted Stadt) 6a. Stroh-Biomasse 7. Holzpellets 8. Holzchips 9. Holzchips 10. KWK Erdgas 11. Gasboiler Back-up 12. Fernwärme aus Thisted 13. KWK Erdgas 14, 15, 16. Back-up 17. Malzfabrik EG KWK 18. KWK Erdgas 19. KWK Erdgas

40 Die Integration von Windkraft und KWK Vorteile der Integration: Windkraft wird vor Ort genutzt. Keine langen Übertragungsstrecken Neue lokale Einnahmequellen bedeuten Akzeptanz der neuen Energien Austausch der fossielen Brennstoffe durch Biogas in KWK s Biomasse als ein günstiges Energiespeichermedium

41 Elektrizitätsverbrauch 100% des elektrischen Stromes der Kommune Thisted werden jährlich erzeugt durch: 226 Windturbinen Verbrennung von Biomasse und Biogas mit KWK

42 Starke lokale Unterstützung Starke lokale Unterstützung als Antriebsmotor: Lokaler Besitz der Windmühlen Bau und Besitz von Biogasanlagen durch ansässige Bauern Alle KWK-Anlagen und Fernwärme-Installationen sind Verbrauchereigentum Neue kommunale Energiegründungs Pläne für zukünftige Windmühlen. 80 MW sind in der Plannung

43 Stadtwerke in Thy Stadtwerke sind Eigentum der Verbraucher und werden von ihnen betrieben Stadtwerke nutzen die dezentrale Form der ökologischen Energie-Erzeugung Windstrom, Biogas, Biomasse und KWK sind Beispiele für solche Infrastrukturen Finanzielle Erfolge kommen den Verbrauchern zugute Die Stadt hat die Wahl und wird die beste Infrastruktur wählen, die am besten ihren Bedarf deckt und am wirksamsten ist.

44 Vorteile der Stadtwerke Lokale Stadtwerke besitzen, installieren und betreiben dezentrale ökologische Stromerzeugungs-Anlagen Lokale Umweltverschmutzung wird reduziert, CO2 reduziert, Arbeitsplätze geschaffen, wirtschaftliche Diversifikation und Entwicklung, Arbeitskräfte werden fortgebildet. Wenn eine Stadt erst Erfahrung hat, kann sie diese anderen Städten und Dörfern weitergeben.

45 Auswirkungen Die Umstellung auf erneuerbare Energien lässt neue lokale Industrien entstehen: Bach Composite, Hauptlieferant der Triebwerksgondeln für Vestas Idealcombi, zweitgrößte Fensterfabrik in Dänemark Cimbria SKET, führender Produzent von Ölpressen Weitere Zulieferer der Windindustrie TVT Biogasanlagen Hersteller

46 Vorupör, 1,8 MW el, 800 Einwohner

47 Biomasse eine CO 2 neutral lokale Energie Ressource

48 Thisted, 10 Mw el, Einwohner

49 Biomasse Wärme aus Stroh

50 Geothermische Wärme in Thisted

51 In der Planung 7000 qm Biogas-Anlage und 2400 kw KWK Auf der Nachbarinsel Mors

52 Kraftwärmewerke Bedsted Hanstholm Hurup Thy

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55 Unter 10 KW el

56 Die Zukunft liegt in der dezentralen & autonomen Energieversorgung Windenergie, Solarenergie und Kraft-Wärme-Kopplung

57 5.Regulierungstechnologie

58 Stromverbrauch ist konstant Wind und Sonne flukturieren Jonglage mit Energie

59 Regulierung der Stromerzeugung in Dänemark Erzeugung kann geregelt werden Import 10 l Elektrizitäts system Erzeugung kann nicht geregelt werden Verbrauch Export

60 Das Problem existiert schon: WKA werden in Perioden mit viel Wind gestoppt. Gleichzeitig bleiben BHKW auf Erdgas und Kohle in Betrieb wegen des Bedarfs an Fernwärme Windstrom wird exportiert zu Null- oder Minus Preisen Transmissionsleitungen zum Ausland sind extrem teuer und eine kurzfristige Lösung Stromspeicherlösungen existieren kaum und sind extrem teuer. Biomasse und warmes Wasser dagegen können billig und in grossen Mengen gespeichert werden

61 Die Lösung existiert schon: Als Wärme verwendet hat excessive Windstrom den Wert des Brennstoffes, der ersetzt wird Mit Wind-Kraft-&-Wärme und Sonnenenergie als Basisversorgung und Biomasse als back-up hat man eine kostengünstige und realistische Alternative.

62 Theoretisch werden 2007 temporär 100% des Verbrauches gedeckt Mit zusätzlichen 3000 MW würden häufig mehr als 100% des Bedarfs an Elektrizität erreicht -> Nutzung für Wärmeproduktion

63 Ohne Strom Kesel - und mit!

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66 STROM Speicher - Strom

67 Stromregulierungs- technologie Leistung hoch regulieren Leistung runter regulieren Kratholm Gesamtinvestition niedrig ( weniger als 200 /Kw). Nur ein Drittel eines konventionellen Kraftwerks!! Grindsted

68 Grundlegende Regulierungstechnologie Lagerung für 2 Tage Wärme-Bedarf Grindsted Boiler 20 MW Elektrischer Boiler

69 6 MW Strom Kessel in Snedsted

70 Strom - Kessel

71 Next step: Autonomous energy supply

72 Vielfalt von Versorgungsquellen

73 6.Schlusswort

74 Zeit für Energiedemokratie

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78 Zusammenfassung 1. Wind, hiesige Biomasse und Abfall sind die Hauptressourcen 2. Windturbinen produzieren 80 % der Elektrizität; Biomasse, Abfall 20 % 3. Neue kommunale Pläne streben eine Erweiterung der Windenergie von 265 GWh/Jahr auf 445 GWh/Jahr an 4. Windenergie ist eine preiswerte Ressource; bis zu 0,04/kWh 5. Fernwärmeleitungen sind Standart in Dörfern und Städten 6. Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, in fast jeder Stadt in (total 30 MWel) 7. Heißwasser für Fernwärme; flüssige und feste Biomasse dienen der Energiespeicherung 8. Leistungsregulierung balanciert das Energienetz aus

79 Europäischer Solarpreis 2007,,Nicht die Kommune Thisted hat diesen Preis ermöglicht sondern die Menschen, die hier leben Bürgermeister von Thisted

80 Ende der Präsentation Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Für weitere Informationen besuchen Sie unsere Website!