REGIONALBEZOGENE BESTIMMUNG VON VERBRAUCH UND ERZEUGUNG IM WÄRME- UND STROMSEKTOR ZUR BEWERTUNG VON AUSGLEICHSPOTENZIALEN DER SEKTORENKOPPLUNG

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1 REGIONALBEZOGENE BESTIMMUNG VON VERBRAUCH UND ERZEUGUNG IM WÄRME- UND STROMSEKTOR ZUR BEWERTUNG VON AUSGLEICHSPOTENZIALEN DER SEKTORENKOPPLUNG IEWT 2019, Dr. Anne Hagemeier

2 In Zukunft gibt es Herausforderungen im Stromnetz Zunahme der erneuerbaren Erzeugung Fluktuierende Einspeisung Regionale Unterschiede in der Erzeugung Dezentrale Erzeugung Netzengpässe Dekarbonisierung in anderen Sektoren

3 Die Sektorenkopplung ist ein möglicher Lösungsansatz Sektorenkopplung Effekte 1 Nutzung von Überschüssen 2 Geringerer Energiebezug aus übergeordneten Netzebenen 3 Nutzung der vorhandenen Transport- und Speicherkapazitäten 4 Dekarbonisierung des Wärme- und Verkehrssektors

4 Energie in MWh/km² Energie in MWh/km² Eine regionale Betrachtung ist notwendig Windenergie pro Fläche PV-Energie pro Fläche

5 Im Modell MELENA werden regionale Energieausgleichs-bedarfe berechnet Model for the Estimation of Local Energy Balancing Demand

6 MELENA wurde um verschiedene Funktionen erweitert + Model Datenaktualisierung for the Estimation of Local Energy Balancing Demand + Erfassung des Wärmesektors + Detailliertere Erfassung des GHD und Wohnsektors + Regionale Unterschiede in der zukünftigen Entwicklung

7 Strukturelle Unterschiede in den Regionen wirken sich auf die Sektorenkopplungsoptionen aus Wärmenetze: KWK-Anlagen Großwärmepumpen Einfamilienhäuser: Dezentrale Wärmepumpen Wenig KWK

8 Anteil Wohngen in Einfamilienhäusern an Gesamtwohnungszahl Erneuerbare Erzeugung ist ebenfalls abhängig von den strukturellen Gegebenheiten 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% PV-Erzeugung in kwh

9 Ein zukünftiges Szenario wird definiert EE-Leistung 80 GW Wind onshore 30 GW Wind offshore 80 GW PV 08 GW Biomasse 06 GW Wasserkraft 01 GW Geothermie Szenario 80%EE Bevölkerung Wärme-bedarf 74 Mio. Einwohner Haushalte: 356 TWh/a GHD 135 TWh/a Industrie: 130 TWh/a Strombedarf Haushalte: 124 TWh/a GHD 135 TWh/a Industrie: 166 TWh/a

10 Die zentralen Annahmen zum Verbrauch werden auf die Regionen verteilt Bevölkerungsentwicklung Bevölkerungszusammensetzung Haushaltszusammensetzung Effizienzsteigerungen Elektrofahrzeuge Änderung Bezugsgrößen im GHD-Sektor Energieproduktivität BIP Wärmetechnologien Baualter Gebäudetypen GHD-Branchen Technologiezusammensetzung Stadt/Land Wachsend/schrumpfend

11 Die zentralen Annahmen für die EE-Erzeugung werden auf die Regionen verteilt Wind Wind-Potenziale PV PV-Potenziale Wasser Ausbau heutiger Standorte Biomasse Landwirtschaftsfläche Geothermie Geothermie-Potenziale

12 In den einzelnen Landkreisen treten unterschiedliche Entwicklungen auf Rel. Änderung Wärmebedarf Rel. Änderung Strom-bedarf ohne strombasierte Wärmetechnologien Rel. Änderung Strom-bedarf inkl. strombasierte Wärmetechnologien

13 Zeit in h In den Regionen treten unterschiedliche Residuallasten auf Stunden des Jahres mit negativer Residuallast

14 Zeit in h Die Obergrenze des Potenzials wird durch die maximal in Wärme umwandelbare Strommenge begrenzt

15 Durch dezentrale Ausgleichstechnologien wird die regionale Residuallast verändert Rel. Änderung des täglichen Wärmepumpenlastgangs

16 Der Einfluss von Ausgleichstechnologien soll weiter untersucht werden Urspr. Modell Regionale Stromerzeugung Regionaler Stromver-brauch Energieausgleichsbedarfe Aktueller Stand Wärmeverbrauch Regional unterschiedliche Entwicklung Erste Untersuchung von wärmebasiertem Ausgleich Weitere Untersuchungen Simulative Ermittlung von veränderten Lastgängen Einbindung der Lastgänge ins Modell Einfluss unterschiedlicher Regelungen

17 FRAUNHOFER UMSICHT ABTEILUNG ENERGIESYSTEME Bernd Röttgers Fraunhofer UMSICHT Osterfelder Straße Oberhausen, Germany info@umsicht.fraunhofer.de Internet: Dr.-Ing. Anne Hagemeier Telefon: / anne.hagemeier@umsicht.fraunhofer.de