Implikationen der Energiewende auf die Wärmeversorgung 13. CIGRE/CIRED-Informationsveranstaltung

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1 BILDERFUNDUS: T:\24-7-Netze\TN\24-7-Netze-Allgemein\BILDERFUNDUS Implikationen der Energiewende auf die Wärmeversorgung 13. CIGRE/CIRED-Informationsveranstaltung Dr. Joachim Manns Dr. Eric Jennes Mannheim,

2 Stadtwerke und wichtige Standorte des MVV Energie Konzerns Erneuerbare Energien Windenergie 1 Plauerhagen 2 Massenhausen 3 Kirchberg 4 Dirlammen 5 Güsten 6 Bergheim 7 Jülicher Börde Wirfus 9 Holdenstedt- 10 Rabenau 11 Rastenberg I+II 12 Bornstedt Hungerberg Biomethan 1 Klein Wanzleben 2 Kroppenstedt Stadtwerke Staßfurt 1 13 locations for district heating supply 1 Berlin 2 Korbach 3 Gersthofen 4 8 Seite 2 Biomassekraftwerke Abfallverwertung Mannheim Mannheim Königs Wusterhausen in Bau Wicker TREA Leuna Offenbach 34 Plymouth 1 4

3 Andere reden von der Energiewende. Wir machen sie. Überzeugte Kunden Wir richten unsere Produkte und Dienstleistungen konsequent auf die individuellen Bedürfnisse und Erwartungen unserer Kunden aus. Mit exzellentem Service und innovativen Lösungen wollen wir unsere Kunden mit Wertschätzung überzeugen und begeistern. Gewachsene Kompetenz Mit der langjährigen Erfahrung und dem Know-how unserer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter gestalten wir die Transformation des Energiesystems aktiv. Als lernende Organisation verknüpfen wir unsere Kompetenzen mit Prozessexzellenz und Leistungsfähigkeit und entwickeln sie zukunftsorientiert weiter. Neue Energie Das Energiesystem der Zukunft entsteht durch eine intelligente Verknüpfung von erneuerbaren und konventionellen Energien. MVV Energie ist einer der Wegbereiter dieser Transformation. Dies verbinden wir mit unserer Innovationskraft und unserer Ausrichtung auf Nachhaltigkeit. Seite 3 MVV Umwelt GmbH

4 Netrion die gemeinsame Netzgesellschaft von MVV Energie, Mannheim und EVO AG, Offenbach Versorgungsgebiete Strom und Gas Netzlänge Menge Strom km GWh Gas km GWh Wasser km 28,6 Mio. m 3 Fernwärme 750 km GWh Seite 4

5 3 Thesen zu Beginn Energiewende bedeutet auch Wärmewende Kopplungen zwischen Strom- und Wärmeversorgung werden stärker werden Nutzung von regenerativ erzeugter elektrischer Energie für die Wärmeversorgung wird zunehmen Seite 5

6 Strom- und Wärmemarkt rd. 20% der Endenergie entfallen auf elektr. Energie; rd. 40% der Endenergie werden für Wärme gebraucht Wärmeverbrauch mit rd. 840 TWh größer als Stromverbrauch mit rd. 520 TWh 67% des Wärmemarktes entfallen auf Haushalte; nur etwa 25% des Stromverbrauches entfällt auf Haushalte Seite 6 Quelle: BDEW

7 Effizienzhebel und Einsatz regenerativer Energie im Wärmemarkt größte Effizienzhebel sind der Energiebedarf der Gebäude sowie die Heizungen der Anteil regenerativer Energie im Wärmemarkt liegt erst bei rd. 10%; das Ziel der Bundesregierung bis 2020 liegt bei 14%; beim Strom liegt der Anteil schon über 25% und steigt weiter (Off-shore Wind, PV-Zubau, ) Seite 7

8 Das Thema Wärmewende rückt langsam in den Fokus energate Neue Energie, Seite 8

9 Kopplung zwischen Strom und Wärme: Fernwärme aus Kraft-Wärme-Kopplung in Mannheim regional DH network ca. 800 kilometers (MVV ca. 550 kilometers) Wärmequelle: Großkraftwerk Mannheim, Steinkohle Consumption: about 2,500 GWhth/a Peak load: 1,000 MWth DH is provided to 60 % of the households in the city of Mannheim (about 14,000 household stations) Max. operation temperature: 130 C Neu: Block 9, 46% Wirkungsgrad Herausforderungen - Börsenpreise Strom - Novelle KWK-Gesetz - Primärenergiefaktor Max. operation pressure: 12,5 bar Seite 9

10 Fernwärmespeicher als günstige Option zur Systemoptimierung mit zunehmender Bedeutung Einsatz von Speichern zur Entkopplung von Wärmeerzeugung und -verbrauch Integration von Strom aus erneuerbaren Energien in die Wärmeversorgung FW-Speicher auch in Verbindung mit Power-2-Heat/E-Kessel nötig Funktion: Viel PV-/Wind-Strom Stromerzeugung senken Wärmespeicher laden Wenig PV-/Wind-Strom Stromerzeugung erhöhen, Wärmeerzeugung senken Wärmespeicher entladen FW-Speicher der MVV im GKM, drucklos bis 98 C, cbm, MWh Seite 10

11 Power-to-Heat Studie der Agora-Energiewende Seite 11 Wärmeversorgungskonzepte Quelle: agora-energiewende.de

12 Beheizungssysteme im Wohnungsbestand / -neubau Bestand: rd. 80% Gas, Öl, rd. 13% Fernwärme Neubau: 46% Gas, 22% Wärmepumpe, 20% Fernwärme seit 2008 konstant hoher Anteil an Wärmepumpen im Neubau Steuerungsoptionen in Verbindung mit PV-Strom? Entwicklung Sonstige noch offen -> z.b. Brennstoffzelle vor Markteinführung (Wärme und Strom) Seite 12 Quelle: AG Energiebilanzen

13 Entwicklungsbeispiel Wärme und Strom Konversionsflächen Mannheim Wärmeversorgung mit Niedertemperatur-Fernwärme geplant -> ermöglicht die Einbindung von regenerativer Wärme -> verbessert den Primärenergiefaktor im Teilnetz Ergänzung der Fernwärme durch erneuerbare Wärme aus einer Wärmepumpe (ca. 20% der Jahresabgabe), die mit PV-Strom betrieben wird Überschüssiger PV-Strom im Sommer zum Betrieb von Kälteanlagen im benachbarten Gewerbegebiet Seite 13

14 Symbole: Can Stock Photo Inc. / stoyanh Erste Überlegungen zum Einsatz von Wärmepumpe + regenerativem Strom in der Fernwärmeerzeugung PV-Freiflächenanlage Wärmepumpe zur Fernwärmeerzeugung (z. B. durch Flußwassernutzung, oder Abwärme) jährliche Solarstromerzeugung = jährlicher Strombedarf der Wärmepumpe PV-Anlage Anbindung von Solaranlagen und Wärmepumpe an öffentliches Netz Solarstromversorgung der Wärmepumpe nur bilanziell, unabhängig von Abweichungen zwischen Erzeugung und Verbrauch Gestehungskosten des Solarstroms (ggf. zzgl. regulierter Kosten 1) ) = Beschaffungskosten der Wärmepumpe 1) Netzentgelte, EEG-Umlage, Steuern etc Wärmepumpe Einspeisung FW-Netz Seite 14

15 Kostenvergleich verschiedener Wärmeerzeugungsoptionen mit regenerativem Strom (ohne regulierte Kosten ) 120 spezif. Kosten /MWh 100 th Wind mit Wärmepumpe PV mit Wärmepumpe Wind mit Powerto-heat Solare Fernwärme PV mit Powerto-heat Wärmegestehungskosten sehr sensitiv im Bezug auf die Annahmen -> nur tendenzielle Aussagen möglich Heutiger Regulierungsrahmen würde solche Ansätze verhindern; unter den hier gemachten Annahmen wären einige der betrachteten Wärmeerzeugungsoptionen aber konkurrenzfähig Seite 15

16 Zusammenfassung und Ausblick Zustimmung zu den Thesen vom Anfang? Energiewende bedeutet auch Wärmewende Kopplungen zwischen Strom- und Wärmeversorgung werden stärker Nutzung von regenerativ erzeugter elektrischer Energie für die Wärmeversorgung wird zunehmen Ausblick Wärmeversorgung im Bestand wird längerfristig durch Gas/Fernwärme erfolgen; sinkende Absätze durch Gebäudesanierung sind aber zu erwarten In Neubaugebieten wird die Wirtschaftlichkeit leitungsgebundener Wärmeversorgung immer schwieriger/kritischer und Kombinationen mit Strom immer mehr/häufiger Ausmaß und Dynamik der künftigen Entwicklung noch nicht klar Seite 16

17 Reisender es gibt keine Straßen, Straßen entstehen beim Gehen. aus Spanien Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit