Die Energiewende braucht systemübergreifende Lösungen.

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1 Stephan Kohler Die Energiewende braucht systemübergreifende Lösungen. Impulsvortrag im Workshop B. 14. Oktober 2014, Agendakongress des Forschungsforum Energiewende, Berlin. 1

2 Agenda. Vorstellung der Deutschen Energie-Agentur GmbH (dena). Die Herausforderung einer systemübergreifenden Energiewende. Die Power to Gas Technologie. Zusammenfassung. 2

3 Die Gesellschafter der Deutschen Energie-Agentur. dena Bundesrepublik Deutschland 50 % KfW Bankengruppe 26 % Vertreten durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Einvernehmen mit: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur Geschäftsführung Stephan Kohler Vorsitzender Ulrich Benterbusch Allianz SE Deutsche Bank AG DZ BANK AG 8 % 8 % 8 % 3

4 Energiewende - Geschäftsgrundlage der dena. Bausteine der Energiewende dena-produkte (Beispiele) Energieeffizienz in allen Bereichen Initiative Energieeffizienz Zukunft Haus effizient mobil Nutzung regenerativer Energieträger Biogaspartnerschaft REG- Wärme Biogas im Mobilitätssektor Entwicklung der Infrastrukturen dena- Netzstudien I+II Verteilnetzstudie Entwicklung europäischer Netze Versorgungssicherheit Kraftwerksstudie Energiewirtschaftliche Studien Pumpspeichergutachten Intelligente Energiesysteme EDL- Plattform Power to Gas Entwicklung von DSM-Maßnahmen Einbettung in europäische und internationale Koop. Europa Russland China Exportinitiative Erneuerbare E. 4

5 Die energie- und klimapolitischen Zielsetzungen in Europa und Deutschland. Europäische Union: Reduzierung der Treibhausgasemissionen um 20% (bis zum Jahr 2020, im Vergleich zum Jahr 1990). Erhöhung des Anteils der erneuerbarer Energien auf 20% der gesamten Energieerzeugung bis zum Jahr Reduzierung der Energienachfrage um 20% aufgrund der Umsetzung von Energieeffizienzmaßnahmen bis zum Jahr Energiekonzept der Bundesregierung: Erhöhung des Anteils der erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch auf 35% bis zum Jahr 2020 und 80% bis zum Jahr Reduzierung der Treibhausgasemissionen um 40% bis zum Jahr 2020 und um 80% bis zum Jahr 2050 (im Vergleich zum Jahr 1990). 5

6 Entwurf des Szenariorahmens Netzentwicklungsplan Strom 2015: Ausbaupfad Stromerzeugung aus EE. Stark wachsender Anteil fluktuierender Stromerzeugung: Flexibilität. 6

7 Herausforderung einer systemübergreifenden Energiewende. Die Ziele der europäischen und nationalen Energie- und Klimapolitik bewirken erhebliche Veränderungen des gesamten Energiesystems Herausforderungen des Umwandlungsprozesses Tiefgreifende Veränderungen wesentlicher Infrastrukturen, Wirtschaftsprozesse und Geschäftsmodelle. Hohe Komplexität des Energiesystems und eine hohe gegenseitige Abhängigkeit der einzelnen Teile des Gesamtsystems. Aktive Einbeziehung von Bevölkerung, Unternehmen, Politik sowie Wissenschaft und Forschung notwendig. systemübergreifende und volkswirtschaftlich effiziente Lösungen sind zu entwickeln 7

8 Herausforderung Systemoptimierung. Nachfrage Erzeugung Energiespeicher Energienetze Energieeffizienzpotenziale nutzen Energiedienstleistungen Einführung von Smart Metering Demand-Side- Management (DSM) Ausbau erneuerbarer Energien Ausbau und Flexibilisierung KWK Flexibilisierung effizienter, konventioneller Erzeugung Ausbau von Energiespeichern im System Evaluierung neuer Speichermöglichkeiten Ausbau der Stromnetze Entwicklung von energieeffizienten Transport- und Verteilsystemen Entwicklung intelligenter Netze (Smart Grids) Energieeffizienz entlang der gesamten Versorgungskette steigern Nutzung intelligenter Technologien und innovativer Strategien Weiterentwicklung der Märkte, Marktintegration erneuerbarer Energien 8

9 Optionen zur Umgestaltung des Stromversorgungssystems für hohe Anteile EE. 1. Ausbau und Verstärkung der Stromnetze und Vollendung des EU-Binnenmarktes für Strom. 2. Einsatz von Stromspeichern zur zeitlichen Entkopplung von Erzeugung und Nachfrage. 3. Flexibilisierung der Nachfrageseite, Erschließung von Lastmanagementpotenzialen. 4. Flexibilisierung des konventionellen Kraftwerksparks. 5. Erbringung von Systemdienstleistungen durch erneuerbare Energien. 6. Einsatz von systemübergreifenden Technologien zur Integration von erneuerbaren Energien in andere Verbrauchssektoren (Mobilität, Wärme, Industrie). Reihenfolge benennt keine Priorisierung! 9

10 Energiespeicher: Zentrale Eigenschaften. Differenzierung: Energiespeicher - Stromspeicher Kurzzeitspeicher (z.b. Pumpspeicherwerke, Batterien) Als Leistungsspeicher für Regelleistung und andere Systemdienstleistungen Als Verschiebspeicher (Minuten bis Stunden) hoher Zyklenwirkungsgrad, relativ geringes Speichervolumen Langzeit- und Saisonalspeicher (Wasserstoffanwendungen wie Power to Gas) Mehrtagesspeicher und Wochenspeicher (bislang) geringer Zyklenwirkungsgrad, dafür hohes Speichervolumen Energiespeicher stehen im Wettbewerb mit anderen Flexibilitätsoptionen 10

11 Die innovative Systemlösung Power to Gas eine mehrbereichsübergreifende Technologie. gleichrangige Bedeutung der Erzeugungspfade gleichrangige Bedeutung der Nutzungspfade 11

12 Die dena Strategieplattform Power to Gas. Wirtschaftliche und technische Nutzbarmachung der Systemlösung Power to Gas: Branchenübergreifender Austauschprozess zwischen Industrie, Energiewirtschaft, Wissenschaft & Forschung und Verbänden. Entwicklung und Kommunikation von Handlungsempfehlungen im Hinblick auf die energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen. Agenda Setting durch fortlaufende Presseund Öffentlichkeitsarbeit. Entwicklung und Kommunikation von Thesenpapieren und einer Roadmap Power to Gas. Ziel der Markteinführung von Power to Gas bis 2022: Installation von MW Elektrolyseleistung in Deutschland bis zum Jahr 2022 und dadurch Realisierung von Skaleneffekten (Kostendegression). 12

13 Partner der Strategieplattform Power to Gas (September 2014). 13

14 Derzeitige Chancen für Power to Gas in der Mobilität, zur Rückverstromung und Wärmeerzeugung. kurzfristig: Mobilität hohe Zahlungsbereitschaft für Kraftstoff und nur wenige alternative, nicht biogene Kraftstoffe auf dem Markt verfügbar synthetisches Methan kann bereits heute in rund Erdgasfahrzeugen eingesetzt werden, erste Brennstoffzellenfahrzeuge vor der Marktreife mittel- bis langfristig: Rückverstromung und Wärmeerzeugung Verstromung von synthetischem Methan in EEG-geförderten BHKW oder Einsatz in der Wärmeerzeugung nach EEWärmeG möglich (Absatz zu Biogas Preisen), Nachweisführung bspw. über das dena Biogasregister Rückverstromung ist bislang der einziger Nutzungspfad von Power to Gas ohne Letztverbraucherabgaben (Stromspeicher) 14

15 Handlungsbedarf: Marktmodelle für Power to Gas. Mehrfachanrechnung von Wasserstoff und synthetischem Methan im Rahmen der Novellierung der Erneuerbaren Energien Richtlinie (2009/28/EG) Berücksichtigung von Wasserstoff und synthetischem Methan als quotenfähige Kraftstoffe zur Zielerreichung der nationalen Klimaschutzquote im Kraftstoffsektor (Novellierung des BImSchG) Herauslösen von Energiespeichern als Letztverbraucher (EnWG), damit Umlagen und Abgaben für Power to Gas als systemdienliche Elemente in der Stromversorgung entfallen Weiterführung der Diskussionen zum Umgang mit abgeregeltem EEG Strom aufgrund von Netzengpässen, da bislang keine Anreize zur Nutzung bestehen (EEG) 15

16 Zusammenfassung. Wasserstoff und Methan aus erneuerbarem Strom können einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der ambitionierten energiepolitischen Zielsetzungen für alle Erzeugungs- und Verbrauchsbereiche (Mobilität, Industrie, Wärmeversorgung, Rückverstromung) leisten. sind ein bedeutender Lösungsansatz zur Systemintegration erneuerbarer Stromerzeugung unter den Maßgaben des energiepolitischen Zieldreiecks. nutzen vorhandene Infrastrukturen (Gasnetze sowie Gasspeicher). Dies gilt für insbesondere für Methan, trifft aber auch für Wasserstoff bei geringen Konzentrationen zu. Die gezielte Weiterentwicklung bereits bestehender Chancen für Power to Gas führt langfristig zu Skaleneffekten und zu tragfähigen Marktmodellen. 16

17 Vielen Dank. 17

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