Mit Pumpspeicherkraftwerken

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1 Die Energiewende erfolgreich gestalten: Mit Pumpspeicherkraftwerken Pressekonferenz Berlin, PSW Goldisthal, 1060 MW, 300m Fallhöhe, 8,5 GWh el

2 Voith in Zahlen In über 50 Ländern Mitarbeiter 5 Märkte F&E-Quote In Familienbesitz seit Umsatz 4,2 % ,7 Mrd. Stand: 2012/13

3 essencedesign.com Voith ist in vier Anwendungsbereichen tätig: Wasserkraft Papier Antriebstechnik Industriedienstleistungen Weltweit wird ein Viertel der Elektrizität aus Wasserkraft mit Technologien und Dienstleistungen von Voith erzeugt.

4 Funktionsprinzip eines Pumpspeicherkraftwerks

5 Aktuelle Fragestellungen im Rahmen der Energiewende Wie werden Speicher wirtschaftlich? Wie kann der zunehmende Ausbau der erneuerbaren Energien bis 2030 bzw wirtschaftlicher gestaltet werden? Wie können die Risiken für zukünftige Energiekostensteigerungen minimiert werden? Welchen Beitrag kann die bewährte Pumpspeichertechnologie hierfür leisten?

6 Präsentation der Studienergebnisse Präsentationstitel Ort oder Vortragender YYYY-MM-DD 6

7 Speicherung von Stromüberschüssen Flexible Pumpspeicherkraftwerke können das Überangebot an Elektrizität aus erneuerbaren Energien speichern, somit muss umweltfreundlich erzeugte Energie aus Wind und Sonne nicht abgeregelt werden. Speicher können diesen grünen Strom Stunden später ins Netz einspeisen, wenn ansonsten wieder fossile Kraftwerke Strom liefern müssten.

8 Speicherung von Stromüberschüssen Ohne Pumpspeicherkraftwerke Mit Pumpspeicherkraftwerken

9 Speicherung von Stromüberschüssen Ohne Pumpspeicherkraftwerke Abregeln von EE Mit Pumpspeicherkraftwerken Einspeichern EE Reduktion der Abregelung Abregeln von EE Ausspeichern EE

10 Wirksamkeit der Kurzzeitspeicherung Ohne Pumpspeicherkraftwerke 70 % der Überschüsse werden genutzt Mit Pumpspeicherkraftwerken Die Sonne in den Abend bringen 1) Mehr fossile Stromerzeugung 1) Zitat Ludwig Hartmann, Fraktionssprecher der Grünen im bayerischen Landtag Weniger fossile Stromerzeugung

11 Reserveleistung bei wenig Wind und Sonne Ohne Pumpspeicherkraftwerke Fossile Leistungsspitzen 23 GW an Pumpspeicherkraftwerken ersetzen bis zu 16 GW an Gaskraftwerken Mit Pumpspeicherkraftwerken Reduzierte fossile Leistungsspitzen

12 Flexibilität für eine hohe Versorgungsqualität Pumpspeicher können reaktionsstark und flexibel auf Schwankungen der Erzeugung und des Verbrauchs reagieren und sie zuverlässig ausgleichen. Prognoseungenauigkeiten erfordern zunehmend kurzfristigen Ausgleich. Ausgleichsenergie Liquidität im Intraday-Handel Regelenergie Schwarzstartfähigkeit Netzstabilisierung

13 Die Studie Die neue Studie basiert auf dem IAEW Kraftwerksmodell und der IAEW Kraftwerkseinsatzplanung sowie der ETG Studie Es wurden dabei folgende Szenarien betrachtet: 2030 mit einem 60 % - Anteil von EE in der Erzeugung 2050 mit einem 80 % - Anteil von EE in der Erzeugung Bewertung der Speicher als Multifunktionskraftwerke Kurzzeitspeicher Gesicherte Leistung Flexibilität (Ausgleich, Regelung, Versorgungsqualität) nicht vollumfänglich bewertet (Prognosefehler nicht enthalten) Quelle: IAEW / RWTH Aachen, Dr.-Ing. Niklas Rotering

14 Versorgungssicherheit Beitrag zur gesicherten Leistung durch PSW Energiebedarf zur Bereitstellung sicherer Leistung E [GWh] P [GW] 20 Energie EE 40% 40% Energie EE 60% 60% EE Energie 80% 80% Deutschland heute, 7 GW Leistung & 40 GWh 7 GW gesicherte Leistung aus PSW 2030, PSW-Zubau von 8 GW Leistung & 96 GWh 13 GW gesicherte Leistung aus PSW sichere Leistung 2050, PSW-Zubau von 16 GW Leistung & 152 GWh 16,6 GW gesicherte Leistung aus PSW Die Bereitstellung sicherer Leistung aus allen PSW steigt 2030 auf 13 GW (16,25%) 2050 auf 16,6 GW (20,75%) und vermeidet den Zubau einer fossil vorzuhaltende KW-Reserve um die gleichen Werte! Das Potenzial zur Bereitstellung sicherer Leistung aus PSW steigt bei höherem EE-Anteil, da der dazu erforderliche Energiebedarf sinkt. Quelle: IAEW / RWTH Aachen, Dr.-Ing. Niklas Rotering

15 Wirtschaftlicher Zubau von Pumpspeicherwerken in Deutschland Derzeit installierte Pumpspeicherleistung in Deutschland ca. 7 GW (2014) Zusätzliche Pumpspeicherleistung in der Studie: 60% EE (2030) +8 GW = 15 GW Gesamt 80% EE (2050) +16 GW = 23 GW Gesamt Quelle: IAEW / RWTH Aachen, Dr.-Ing. Niklas Rotering

16 Quelle: Günther Goldstein Geplante Pumpspeicherprojekte in Deutschland 23 Projekte befinden sich aktuell in der Planungs- oder Genehmigungsphase Gesamtleistung > 7 GW Realisierung bis 2030 möglich Gute geografische Verteilung der Projekte Quelle: IAEW / RWTH Aachen, Dr.-Ing. Niklas Rotering

17 Wirkung der Pumpspeicher 1 TWh Verlust erneuerbaren Stromes auf Grund von Abregelung beziehungsweise Überschussproduktion bedeutet: (0,16 % deutsche Stromerzeugung) Jahresproduktion von 150 Windräder der 2-3 MW Klasse 1 Pumpspeicher mit MW

18 Hauptdaten der Studienergebnisse Ergebnisse des 60 % - Szenarios (2030) 15 GW Pumpspeicherkraftwerke mit einem Speichervolumen von 96 GWh ersetzen bis zu 13 GW an Gaskraftwerken. 72,5 % der Überschüsse aus der EE-Erzeugung werden von der Pumpspeicherflotte aufgenommen. Die gesamte Pumpspeicherflotte ist gut ausgelastet und erzielt volkswirtschaftliche Vorteile in den Gesamtkosten der Stromerzeugung.

19 Hauptdaten der Studienergebnisse Ergebnisse des 80 % - Szenarios (2050) 23 GW Pumpspeicherkraftwerke mit einem Speichervolumen von 152 GWh ersetzen bis zu 16 GW an Gaskraftwerken. 64,5 % der Überschüsse aus der EE Erzeugung werden von der Pumpspeicherflotte aufgenommen. Die gesamte Pumpspeicherflotte ist sehr gut ausgelastet und erzielt volkswirtschaftliche Überschüsse in den Gesamtkosten der Stromerzeugung.

20 Fazit der Studie Pumpspeicherkraftwerke sind als wichtiges, verbindendes Element zwischen den fluktuierenden erneuerbaren Energien und den konventionellen Energieerzeugern zu sehen. Pumpspeicherkraftwerke können fossile Reservekraftwerke mit einer Leistung von bis zu 16 GW (2050) ersetzen. Im Ergebnis gibt es einen volkswirtschaftlichen Nutzen durch den Ausbau der Pumpspeicherflotte um 8 GW bis 2030 und 16 GW bis 2050.

21 Ausblick (1) Durch die konsequente Nutzung der kostengünstigen und bewährten Pumpspeichertechnologie als Multifunktionskraftwerk werden die zentralen Herausforderungen der Energiewende sehr gut gelöst. Die Kombination aus Speicher, gesicherter Leistung und Flexibilität vereint in einem Kraftwerkstyp ist der entscheidende Erfolgsfaktor.

22 Ausblick (2) Insgesamt werden weniger neue Gaskraftwerke benötigt. Bestehende fossile Kraftwerke laufen weiter bis zu ihrem Lebensende, sind besser ausgelastet und werden schonender und effizienter gefahren. Die Volatilität der Preise und der durchschnittliche Strompreis wird stabilisiert. Versorgungssicherheit und Versorgungsqualität für Industrie- und Privatkunden werden auch bei einem hohen Ausbau der erneuerbaren Energien gesichert.

23 Ausblick (3) Etwa 70 % der Überschüsse von Windkraft- und PV-Erzeugung werden durch kostengünstige Kurzzeitspeicher genutzt. Das Stromsystem wird insgesamt stabilisiert. Ein Großteil der Stromüberschüsse stehen dem Stromsystem wieder zur Verfügung.

24 Der Weg dahin: Das neue Strommarktdesign muss die Wirksamkeit der Multifunktionskraftwerke berücksichtigen. In Bezug auf gleitende Marktprämien ist die vermiedene Abregelung durch Speicher mit der EE Erzeugung gleich zu setzen.

25

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