Projekt Lastmanagement Süddeutschland

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1 Projekt Lastmanagement Süddeutschland Ergebnisse und Schlussfolgerungen Marian Klobasa, Gerhard Angerer, Arne Lüllmann, Marc Olsthoorn, Joachim Schleich Fraunhofer Institut für System und Innovationsforschung (ISI) In Kooperation mit Serafin von Roon, Tim Buber, Anna Gruber Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbh (FfE) Berliner Energietage,

2 Ausgangslage in Süddeutschland Angespannte Versorgungssituation in Süddeutschland 4,9 GW Kernkraft seit 2011 abgeschaltet Weitere Abschaltungen bis 2015 und danach begrenzter Zubau (aktuell Steinkohlekraftwerke in Karlsruhe und Mannheim) Netzausbau frühestens bis 2017, weiterer Bedarf auch danach Zentrale Fragestellung: Beitrag von Lastmanagement zur Versorgungssicherheit in Süddeutschland? Fokus Industrie bzw. Wärmepumpen/Nachtspeicher Geplante Abschaltung der Kernkraftwerke abgeschaltet Abschaltung geplant (Jahr) Seite 2

3 Studiendesign und Vorgehensweise Studiendesign Regionaler Fokus mit Abbildung der Industriestruktur (Fahrzeugbau/Maschinenbau) Praxisnahe Ergebnisse durch Einbindung sämtlicher relevanter Akteure Einbeziehung Querschnittstechnologien Vorgehensweise: Interviews von 10 Unternehmen und 5 Akteuren aus der Energiewirtschaft Online-Fragebogen zur Umsetzbarkeit von Lastmanagement in Unternehmen, Beteiligung über 280 Unternehmen Auswertungen von Statistiken und Lastmanagementstudien sowie Daten aus 40 Betriebsbegehungen, Hochrechnung der Potenziale Validierung der Ergebnisse in Expertenworkshops und Diskussion mit Unternehmen, Industrieverbänden, Netzbetreibern und Energieversorgern Seite 3

4 Potenzialdefinition Technische Potenziale Leistungsbedarf relevanter Anwendungen als Basis Berücksichtigung technischer Randbedingungen, z.b. Teillast bzw. Speichermöglichkeiten Tageszeitliche und saisonal Verfügbarkeit Realisierbare Potenziale Technischen Potenziale, die ohne größere Einschränkung der Wertschöpfung bzw. Komfort der Unternehmen/Haushalte umgesetzt werden können Umsetzung der realisierbaren Potenzialen hängt von finanziellen Anreizen sowie bestehenden Hemmnissen im Unternehmen ab Potenzialdarstellungen beziehen sich auf realisierbares Potenzial Seite 4

5 Erfahrungen mit Lastmanagement Möglicher Beitrag zur Versorgungssicherheit Reduktion der Spitzenlast Teilnahme Regelenergie Redispatch Quelle: Online-Befragung, Fraunhofer ISI Seite 5

6 Einschätzung zu realisierbaren Potenzialen Weitere Ergebnisse der Befragung Aktivierungsdauer: meist 0,5 2 Stunden, bei 20 % der Befragten über 2 h Vorankündigung: 1. Gruppe: < 1 Stunde 2. Gruppe: > 8 h bis 1 Tag Häufigkeit: bis zu 50 Aktivierungen pro Jahr, bei 10 % der Befragten mehr als 100 Aktivierung Finanzielle Anreize: 15 % der Unternehmen bei 3-5% Stromkosteneinsparung bereit, zusätzlich absolute Höhe relevant Quelle: Online-Befragung, Fraunhofer ISI Seite 6

7 Realisierbare Potenziale Realisierbare Potenziale Technischen Potenziale, die ohne größere Einschränkung der Wertschöpfung bzw. Komfort der Unternehmen/Haushalte umgesetzt werden können Anwendungsbereiche Energieintensive Prozesse Querschnittstechnologien in Unternehmen Wärmepumpen/Nachtspeicher Seite 7

8 Realisierbare Potenziale Realisierbare Potenziale Technischen Potenziale, die ohne größere Einschränkung der Wertschöpfung bzw. Komfort der Unternehmen/Haushalte umgesetzt werden können Anwendungsbereiche Energieintensive Prozesse Querschnittstechnologien in Unternehmen Wärmepumpen/Nachtspeicher Seite 8

9 Potenziale industrieller Anwendungen Beitrag zu Regelenergie und Redispatch Anwendung Leistungsbedarf Verlagerungsdauer Aktivierung pro Jahr Ökonom. Potenzial nach AbLaV Zement (Rohmehlund Zementmühlen 130 MW Bis zu 4 Stunden, z.t länger mal Ca. 50 MW (30% bezog. auf die Last Papier (Holzschleifer) Min. 90 MW 2 Stunden, z.t. länger mal Ca. 90 MW (20 %) Chemie (Chlorelektrolyse) 250 MW Ca. 2 Stunden mal Ca. 160 MW Stahl Stahlofen) (Elektro- 150 MW Ca. 2 Stunden mal Ca. 150 MW Summe Ca. 2 Stunden mal MW Quelle: eigene Abschätzung, Fraunhofer ISI, Potenziale z.t. für optimiert Beschaffung bereits genutzt Seite 9

10 Realisierbare Potenziale Realisierbare Potenziale Technischen Potenziale, die ohne größere Einschränkung der Wertschöpfung bzw. Komfort der Unternehmen/Haushalte umgesetzt werden können Anwendungsbereiche Energieintensive Prozesse Querschnittstechnologien in Unternehmen Wärmepumpen/Nachtspeicher Seite 10

11 Realisierbare Potenziale Realisierbare Potenziale Technischen Potenziale, die ohne größere Einschränkung der Wertschöpfung bzw. Komfort der Unternehmen/Haushalte umgesetzt werden können Anwendungsbereiche Energieintensive Prozesse Querschnittstechnologien in Unternehmen Wärmepumpen/Nachtspeicher Seite 11

12 Abschaltbare Leistung bei Querschnittstechnologien in Süddeutschland Seite 12

13 Lastreduzierungspotenziale von Querschnittstechnologien Seite 13

14 Realisierbare Potenziale Realisierbare Potenziale Technischen Potenziale, die ohne größere Einschränkung der Wertschöpfung bzw. Komfort der Unternehmen/Haushalte umgesetzt werden können Anwendungsbereiche Energieintensive Prozesse Querschnittstechnologien in Unternehmen Wärmepumpen/Nachtspeicher Seite 14

15 Realisierbare Potenziale Realisierbare Potenziale Technischen Potenziale, die ohne größere Einschränkung der Wertschöpfung bzw. Komfort der Unternehmen/Haushalte umgesetzt werden können Anwendungsbereiche Energieintensive Prozesse Querschnittstechnologien in Unternehmen Wärmepumpen/Nachtspeicher Seite 15

16 Jahresstromverbräuche von Nachtspeicherheizungen und Wärmepumpen Seite 16

17 Einflüsse auf die Verfügbarkeit der Lastflexibilisierungspotenziale Saisonale Einflüsse Tagesabhängige Einflüsse Tageszeitliche Einflüsse Energieintensive Prozesse Querschnittstechnologien Industrie - o o Wärmepumpen + - o Nachtspeicherheizungen Legende: - gering o mäßig + ausgeprägt Seite 17

18 Übersicht der Lastreduzierungspotenziale Lastreduzierungspotenzial für eine Stunde Minimum Maximum Energieintensive Prozesse nahezu zeitunabhängig > 400 MW Querschnittstechnologien Industrie Wärmepumpen Nachtspeicherheizungen Grundbetrieb, Sonntag 250 MW Sommer 30 MW Sommer, Tag 0MW Normalbetrieb, Werktag, Tag 480 MW Winter (-10 C) 600 MW Winter, Nacht (-10 C) MW Seite 18

19 Hemmnisse und Maßnahmen für Lastmanagement Für Unternehmen Störungen von Produktionsabläufen Restriktive technische Anforderungen Finanzielle Anreize sind derzeit nicht ausreichend Für Dienstleister Marktrolle für Aggregatoren nicht klar definiert Umsetzung nur in Kooperation mit Lieferanten möglich Für Versorger mit Wärmepumpen und Nachtspeichern Flexibilisierung unter aktuellen Rahmenbedingungen nicht möglich Anpassung der Marktbedingungen an Charakteristika von abschaltbaren Lasten Pilotprojekte und Demonstrationsvorhaben Anpassungen der Rahmenbedingungen zur Ermöglichung der Lastflexibilisierung von Wärmepumpen und Nachtspeicherheizungen Seite 19

20 Projekt Lastmanagement Süddeutschland Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Marian Klobasa, Gerhard Angerer, Arne Lüllmann, Marc Olsthoorn, Joachim Schleich Fraunhofer Institut für System und Innovationsforschung (ISI) In Kooperation mit Serafin von Roon, Tim Buber, Anna Gruber Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbh (FfE) Berliner Energietage,

21 Stromverbrauch nach Wirtschaftszweigen: Regionale Verteilung der Branchen Industrie ist größter Stromverbraucher mit einem Anteil von 60 % (BW) und 55 % (BY) Seite 21