Technikforum Kleinanlagen für Kraft-Wärme-Kopplung

Transkript

1 Technikforum Kleinanlagen für Kraft-Wärme-Kopplung 11 Betriebserfahrungen eines Energieversorgers mit kleinen KWK- Anlagen 25. September 2008 Soltau EWE Aktiengesellschaft Dipl. Wirt.-Ing. (FH) Tobias Barth Tirpitzstraße Oldenburg

2 Mikro-KWK ist für Kunden ganz einfach lokale und globale Emissionen 2 Öko-Steuer KWK-Gesetz Netznutzungsentgelte Strompreisentwicklung Modernisierungsmaßnahme 554 u. 559 BGB Return on invest üblicher Preis Rückerstattung Energiesteuer Gas Entwicklung Gaspreise Energiesteuer Gas Stromsteuer Weitergabe von Betriebskosten gemäß 7 HeizkostenV Stromrückspeisung Stromdirektvermarktung Sensitiväten el. und th. Nutzungsgrad

3 Übersicht 3 Kurzporträt EWE Bullensee-Thesen Aktueller Stand der Brennstoffzellenentwicklung Herausforderungen und Chancen - für den zukünftigen Einsatz von Mikro-KWK-Anlagen

4 und weiter zum heute bedeutenden Multi-Utility-Konzern Eintritt in den Telekommunikationsmarkt mit EWE TEL 1998 Fusion mit dem Regionalversorger der Weser-Elbe-Region, ÜNH; Gründung des Grünstromanbieters EWE NaturWatt 1999 Expansion nach Polen (EWE Polska und MOW) 2001 Aufbau des IT-Geschäfts, Gründung des IT-Spezialisten BTC AG seit 2001 Ausbau des TK-Geschäfts durch Erwerb weiterer regionaler TK- Anbieter wie nordcom (Bremen), BREKOM (Bremen), osnatel (Osnabrück, EWE-Anteil 74,95%), Teleos (Herford), htp (Hannover, 50%), BCC (Braunschweig) und TELTA (Eberswalde) seit 2002 Wachstum im Geschäftsbereich Energie durch Erwerb oder Beteiligung an Energieversorgern: Stadtwerke Bremervörde (100%), Stadtwerke Frankfurt/Oder (10%), Bremer swb AG (seit 2004: 49% der Stimmrechte), Stadtwerke Cuxhaven (2006 auf EWE verschmolzen) 2003 Kommunaler Anteilseignerverband von Städten und Landkreisen der Ems-Weser-Elbe-Region übernimmt (indirekt) 100% an der EWE AG 2004 EWE wird mit 47,9% größter Anteilseigner des Ferngasunternehmens VNG AG (Leipzig) 2006 Gründung des Netzbetreibers EWE NETZ 2007 Einstieg in türkischen Energie- und Telekommunikationsmarkt: Gründung der EWE ENERJI A.S. (Bursa) und Beteiligung am regionalen türkischen Erdgasversorger Bursagaz; 2008 Beteiligung an weiterem türkischen Erdgasversorger Kayserigaz; Ausdehnung des TK-Geschäfts auf mobiles Regionalfernsehen in Bremen (center.tv), Hannover (Hannover TV) und Hamburg (Martens); 4

5 5 Kurzporträt EWE Bullensee-Thesen Aktueller Stand der Brennstoffzellenentwicklung Herausforderungen und Chancen - für den zukünftigen Einsatz von Mikro-KWK-Anlagen

6 Klima- und Energieziele der Bundesregierung 6 Energieeffizienz: Steigerung um 20 % (auf Basis 2005) Erneuerbare Energien: Anteil am gesamten Energieverbrauch 20 % Energieproduktivität: Verdopplung (auf Basis 1990) = Effizienzsteigerung von 3 %/a Grundlage für den Gesetzentwurf für ein Integriertes Klima- und Energieprogramm > Beschluss im Kabinett im Dezember Steigerung effizienter KWK

7 Richtungsweisend für unsere Strategie sind 10 Thesen zur Energieversorgung der Zukunft, die Bullensee-Thesen Ausblick auf die Energieversorgung im Jahr Kernaussage: E³ = Energieeinsparung fördern, Energieeffizienz steigern und erneuerbare Energien ausbauen Entwickelt von: - Prof. Dr. Joachim Luther, Professor emeritus der Universität Freiburg, bis 2006 Direktor des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme - Prof. Dr. Wolfgang Pfaffenberger, Adjunct Professor for Economics der Jacobs University Bremen, bis 2006 Leiter des Bremer Energie Instituts - Prof. Dr. Ulrich Wagner, Professor des Lehrstuhls für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik (IfE) der Technischen Universität München - Dr. Werner Brinker, Vorsitzender des Vorstandes der EWE AG Energieeinsparung Energieeffizienz E 3 Seit 2007 Mitglieder des Teams: - Prof. Dr. Christoph Böhringer, Professor für Wirtschaftspolitik der Carl von Ossietzky Universität, Oldenburg - Prof. Dr. Gert Brunekreeft, Leiter des bremer energie instituts und Professor of Energy Economics der Jacobs University Bremen Erneuerbare Energien

9 EWE testet Brennstoffzellen für Ein- und Mehrfamilienhäuser in der Praxis 9 Zurzeit sind 11 Brennstoffzellen in Betrieb

10 Vorsprung für die Handwerksbetriebe der Region 10 EWE-Brennstoffzellenprojekte: Teilnahmne 12 Handwerksbetriebe (KMU) Mitglieder der Synergiegemeinschaften Schulung für Installation, Wartung und Instandsetzung der BZ-Heizgeräte

11 Aufbau der Brennstoffzelle 11

12 Installationsbeispiel 12

13 Bisherige Ergebnisse aus dem Feldtest BAXI beta Über Stunden Betriebserfahrung über 20 Anlagen bisher ins Feld gebracht 45 geplante Anlagen der Beta-Generation längste Stapellebensdauer knapp unter h Verfügbarkeit - Durchschnitt 78% in 2007 und 99% in einem Monat Mehr als kwh el bisher erzeugt El. Nutzungsgrad der BETA Generation liegt bei durchschnittlich 24% CO 2 - Einsparung bei 45% Quelle: BAXI INNOTECH

14 Erkenntnisse aus dem Feldtest BAXI beta Anstehende Herausforderungen: Lebensdauer & Zuverlässigkeit elektrische Effizienz Produktkosten Installation und Nutzerverhalten haben starken Einfluss auf das Betriebsverhalten Gas- und Wasserqualität muss weiterhin genau überwacht werden Start/Stop Fähigkeiten der Technologie sollten noch weiter gesteigert werden Eine Erhöhung der Betriebstemperatur ist anzustreben Angepasster Speicher führt zu besserem Betriebsverhalten und erhöhter Lebensdauer Quelle: BAXI INNOTECH

15 Bisherige Ergebnisse aus dem Feldtest Hexis Galileo 1000N Insgesamt 9 Systeme seit Anfang 2007 installiert und in Betrieb genommen 15 Problemlose Einbringung, Montage und Installation Lob der Installateure Schulung der Partner für Bedienung und Servicearbeiten sehr positive Rückmeldungen Einfache Bedienung via HMI, Computer vor Ort oder mittels Fernzugriff Nahezu geräuschloser Betrieb, sehr wenig Wärmeverluste über Gehäuseabstrahlung Raumluftunabhängiger Betrieb, hoher Gesamtwirkungsgrad Bedarfsgerechte Wärmeversorgung funktioniert einwandfrei Gute Startleistung der Brennstoffzellen von 800 bis W (DC) Ein wichtiger Meilenstein ist erreicht! Quelle: Hexis

16 Erkenntnisse aus dem Feldtest Hexis Galileo 1000N Externe und interne Störungen beeinträchtigten Betrieb Externe Störungen (Beispiele) Bauseitiges Strömungssicherungsventil Verriegelung der Gaszufuhr Inverterabwürfe wegen Störungen im Netz Bauseitige Störungen in der Wärmeabnahme führt zu vielen Zyklen Interne Störungen (Hauptursachen) Plötzlicher Stopp des Feuerungsautomats Schnelle Alterung und Ausfall der Lambda-Sonde (Teil der Sicherheitskette) Ausfall von Spulen auf den Ventilen des Gas-Luft-Verbundes 16 Zellenstapel altern aufgrund vieler Zyklen schnell Die externen Störungen sind bereits behoben. Quelle: Hexis

17 Auf dem Weg zur Marktreife - Herausforderungen Gesamtsystem Integration aller Baugruppen zu einer Einheit, die die Marktanforderungen erfüllt. Herausforderungen: - Zuverlässigkeit und Langzeitstabilität gewährleisten - Anforderungen an Maße, Gewicht, Funktionen - Systemkosten - Kommunikationsschnittstelle Quelle: EWE 17 Brennstoffzellenmodul Weiterentwicklung der Kerntechnologie durch BZ-Spezialisten Herausforderungen: - Serienfertigung - Qualitätssicherung - Langzeitstabilität nachweisen Quelle: Hexis

18 Vorteile der Brennstoffzellentechnologie 18 Brennstoffzellen sind: eine Zukunftstechnologie in Bezug auf Effiziente Nutzung fossiler Ressourcen Minderung von Treibhausgasemissionen Flexibilität der eingesetzten Brennstoffe über einen weiten Leistungsbereich hocheffizient wartungsfreundlich aufgrund weniger bewegter Teile sehr wirtschaftlich durch Stromproduktion mit gleichzeitiger Nutzung der anfallenden Wärme abhängig vom Einsatzstoff emissionsfrei bzw. -arm

19 Brennstoffzellen im Vergleich zu anderen Technologien Stirling: Status: Feldtestsysteme Verfügbarkeit zu niedrig Peripherie (z.b. Brenner) stellt Fehlerquellen dar Entwicklung robuster Teilkomponenten notwendig begrenzte Effizienz 19 Otto-Motor: Lange Laufzeiten erreicht normaler Wartungsaufwand Fazit: Robuste und betriebssichere Technologie, aber Grenzen bzgl. Effizienz

20 Brückenschlag zwischen motorischer KWK und Brennstoffzellen Trotz unterschiedlichem Entwicklungsstatus: 20 Gemeinsame Anforderungen sind deutlich: Technische und wirtschaftliche Kundenberatung notwendig Optimale hydraulische Einbindung erforderlich Anschluss an das elektrische Netz Datenfernübertragung und Fernwartung Anlagen Optimierung und Kundenbetreuung

22 Einsatzfelder für Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) Einfamilienhäuser (EFH) Komfortansprüche steigen - Anforderung an Wärmeerzeugung: leise, effizient, umweltschonend, kostengünstig Neubau: Wärmebedarf wird weiter sinken, geeignet für Mikro-KWK mit hoher Stromkennzahl Gebäudebestand: Wärmebedarf bereits geeignet für Mikro-KWK Mikro-KWK erfüllt heute noch nicht die Wirtschaftlichkeitsanforderungen! 22 Mehrfamilienhäuser (MFH) Anforderung an Wärmeerzeugung: effizient, umweltschonend, kostengünstig Neubau: Wärmebedarf wird weiter sinken, geeignet für Mini-BHKW Gebäudebestand: Wärmebedarf wird sinken, geeignet für Mini-BHKW KWK-Technologie erhältlich, aber Vermieter haben ein geringes Interesse!

23 Anlagencontracting geeignet für Brennstoffzellen 23 Vertrieb + Installation durch das Handwerk Kunde kauft Wärme von EWE EWE übernimmt Investition und Servicekoordination Eigentum der Anlage bei EWE Handwerk realisiert sämtliche Serviceleistungen Preisgestaltung: - monatlicher Wärmegrundpreis - verbrauchsabhängiger Arbeitspreis Verträge, ca. 160 MW th, 33 Mio. Euro Ziel 2008: Neuverträge!

24 Fazit: 24 Mikro KWK für das MFH ist marktreif aber noch nicht im Markt angekommen. Mikro KWK für EFH ist noch nicht marktreif, entwickelt sich aber stetig. Kraft-Wärme-Kopplung wird ein wichtiger Bestandteil der zukünftigen Energieversorgung und damit ein interessanter Markt. Der Kunde wird diese Lösungen verstärkt nachfragen, die Herausforderung besteht darin ihm diese Lösungen professionell anbieten zu können. Daraus ergeben sich für Betreiber und das ausführende Handwerk Herausforderungen und Chancen. Gemeinsam können Contracting-Anbieter und das Handwerk dem Kunden diese innovative und anspruchsvollen Lösungen anbieten.

25 Vision: Dezentrales Energiemanagementsystem (DEMS) 25

26 26 Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit. EWE Aktiengesellschaft Tirpitzstraße Oldenburg Tel.: (04 41)