Flexibilität durch Biogas

Transkript

1 Flexibilität durch Biogas Dr. Guido Ehrhardt Fachverband Biogas e.v.

2 Das Stromsystem der Zukunft Quelle: IZES

3 Flexibilität durch Biogas 1. Welche Flexibilität wird gebraucht? 2. Flexibilität durch Biogas 3. Ein flexibler Anlagenpark 4. Fazit 3

4 Was heißt Flexibilität im Stromsystem der Zukunft? 1. Residuallast bedienen ( Einspringen, wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint ) 4

5 Flexible Stromproduktion bedient Residuallast Quelle: Agora Energiewende

6 sowohl untertägig als auch saisonal Mitte August Ende November Mo Di Mi Do Fr Sa So Mo Di Mi Do Fr Sa So Quelle: Agora Energiewende

7 Was heißt Flexibilität im Stromsystem der Zukunft? 1. Residuallast bedienen ( Einspringen, wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint ) kurzfristige / untertägige Schwankungen tage- / wochenweise / saisonale Schwankungen 7

8 Was heißt Flexibilität im Stromsystem der Zukunft? 1. Residuallast bedienen ( Einspringen, wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint ) kurzfristige / untertägige Schwankungen tage- / wochenweise / saisonale Schwankungen 2. Regelleistung bereitstellen (Ausgleich von Einspeisung/Verbrauch-Abweichungen) 8

9 Gleichgewicht Einspeisung & Verbrauch notwendig = 9

10 Gleichgewicht Einspeisung & Verbrauch notwendig = 10

11 Anpassung Einspeisung & Verbrauch: Regelenergie Quelle: IWES 11

12 Was heißt Flexibilität im Stromsystem der Zukunft? 1. Residuallast bedienen ( Einspringen, wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint ) kurzfristige / untertägige Schwankungen tage- / wochenweise / saisonale Schwankungen 2. Regelleistung bereitstellen (Ausgleich von Einspeisung/Verbrauch-Abweichungen) Positiv Negativ 12

13 Was heißt Flexibilität im Stromsystem der Zukunft? 1. Residuallast bedienen ( Einspringen, wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint ) kurzfristige / untertägige Schwankungen tage- / wochenweise / saisonale Schwankungen 2. Regelleistung bereitstellen (Ausgleich von Einspeisung/Verbrauch-Abweichungen) Positiv Negativ 3. Überschussstrom verwerten 13

14 Zeitweise gibt es mehr Strom als benötigt wird Quelle: Agora Energiewende

15 Insbesondere regional werden Netze überlastet 15 Quelle: IWES 2014

16 Flexibilität durch Biogas 1. Welche Flexibilität wird gebraucht? 2. Flexibilität durch Biogas 3. Ein flexibler Anlagenpark 4. Fazit 16

17 Biogas kann alle Arten der Flexibilität bereitstellen Ausgleich Residuallast Untertägig Biogas Tag/Woche Saisonal Biogas Regelleistung Positiv Biogas Negativ Biogas Verwertung von Überschussstrom Biogas 17

18 Allerdings fehlen heute z. T. die Anreize Bereits heute Ausgleich Residuallast Untertägig Biogas Tag/Woche Saisonal Biogas Anreize fehlen Regelleistung Positiv Biogas Negativ Biogas Verwertung von Überschussstrom Biogas 18

19 Flexibilisierung einer BGA 1. Residuallast bedienen ( Einspringen, wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint ) kurzfristige / untertägige Schwankungen tage- / wochenweise / saisonale Schwankungen 2. Regelleistung bereitstellen (Ausgleich von Einspeisung/Verbrauch-Abweichungen) Positiv Negativ 3. Überschussstrom verwerten 19

20 Biogasanlage Kapazitäten zur Gaserzeugung & -speicherung BHKW Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015 Nahwärmenetz

21 Biogasanlage in Grundlast Kontinuierliche Gasproduktion & Entleerung BHKW läuft 24h / Tag Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

22 Fahrweise orientiert sich nicht an Nachfrage kw Kontinuierliche Verstromung / keine Speicherung Quelle: 22

23 Flexibilisierung einer BGA (untertätig) Zusätzliche BHKW Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

24 Flexibilisierung einer BGA (untertätig) Zusätzliche Gasspeicherkapazität Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

25 Flexibilisierung einer BGA (untertätig) Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015 Wärmespeicher

26 Flexible Biogasanlage: Niedrige Residuallast Gasspeicher werden gefüllt Wärmespeicher wird entleert Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

27 Flexible Biogasanlage: Hohe Residuallast Gasspeicher werden entleert BHKW laufen Wärmespeicher wird gefüllt Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

28 Fahrweise orientiert sich an Nachfrage kw Verstromung Verstromung Speicherung Speicherung Quelle: 28

29 Flexibilisierung einer BGA Untertägig Tag/Woche Saisonal Ausgleich Residuallast Biogas Regelleistung Positiv Negativ - Gasspeicherung vor-ort - Verschiebung der Stromproduktion Biogas Biogas Verwertung von Überschussstrom Biogas 29

30 Flexibilisierung einer BGA 1. Residuallast bedienen ( Einspringen, wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint ) kurzfristige / untertägige Schwankungen tage- / wochenweise / saisonale Schwankungen 2. Regelleistung bereitstellen (Ausgleich von Einspeisung/Verbrauch-Abweichungen) Positiv Negativ 3. Überschussstrom verwerten 30

31 Flexibilisierung einer BGA (Tag/Woche/saisonal): Option 1: Substratmanagement Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

32 Hohe Residuallast: Hohe Gasproduktion Substrate mit hoher Gasausbeute Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

33 Niedrige Residuallast: Geringe Gasproduktion Geringerer Substrateinsatz Substrate mit geringerer Gasausbeute Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

34 Flexibilisierung einer BGA (Tag/Woche/saisonal): Option 2: Speicherung im Erdgasnetz Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

35 Flexibilisierung einer BGA (Tag/Woche/saisonal): Option 2: Speicherung im Erdgasnetz Erdgasnetz Aufbereitung Aufbereitungsanlage Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

36 Flexibilisierung einer BGA (Tag/Woche/saisonal): Option 2: Speicherung im Erdgasnetz BHKW mit Gasanschluss Aufbereitung Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

37 Flexibilisierung einer BGA (Tag/Woche/saisonal): Option 2: Speicherung im Erdgasnetz Kontinuierliche Erzeugung, Aufbereitung & Einspeisung Aufbereitung Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

38 Biomethan-BHKW: Hohe Residuallast Aufbereitung Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

39 Flexibilisierung einer BGA Untertägig Tag/Woche Saisonal Ausgleich Residuallast Regelleistung Positiv Biogas (i) (ii) Substratmanagement Biogas Biogas Speicherung im Erdgasnetz Negativ - Gasspeicherung vor-ort - Verschiebung der Stromproduktion Biogas Verwertung von Überschussstrom Biogas 39

40 Flexibilisierung einer BGA 1. Residuallast bedienen ( Einspringen, wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint ) kurzfristige / untertägige Schwankungen tage- / wochenweise / saisonale Schwankungen 2. Regelleistung bereitstellen (Ausgleich von Einspeisung/Verbrauch-Abweichungen) Positiv Negativ 3. Überschussstrom verwerten 40

41 Flexibilisierung einer BGA: Verwertung von Überschussstrom Power-to-Heat-Modul PtH Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

42 Flexible Biogasanlage: Hohe Residuallast PtH Wärmespeicher wird gefüllt Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

43 Flexible Biogasanlage: Niedrige Residuallast PtH Wärmespeicher wird entleert Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

44 Flexible Biogasanlage verwertet Überschussstrom Externer Strombezug PtH Wärmespeicher wird gefüllt Quelle: angelehnt an Holzhammer 2015

45 Flexibilisierung einer BGA Untertägig Tag/Woche Saisonal Ausgleich Residuallast Regelleistung Positiv Biogas (i) (ii) Substratmanagement Biogas Biogas Speicherung im Erdgasnetz Negativ - Gasspeicherung vor-ort - Verschiebung der Stromproduktion Biogas Verwertung von Überschussstrom Umwandlung in Wärme 45

46 Flexibilität durch Biogas 1. Welche Flexibilität wird gebraucht? 2. Flexibilität durch Biogas 3. Ein flexibler Anlagenpark 4. Fazit 46

47 Roadmap Flexibilisierung bestehender BGA-Park Inst. Leistung 2013 Durch heutige Flex-Anreize 2022 bei 100 MW/a Zubau Grundlast (24 h/tag) 3,5 GW 1,7 GW 1,7 GW Flexibel (8 h/tag) 0 GW 5,3 GW 6,1 GW Entspricht Kohle (500 MW) Entspricht GuD (300 MW) Quelle: Schätzung Fachverband Biogas 47

48 Flexibilisierung hat bereits begonnen Biogasanlagen heute (Stand 12/2014) Ca. 3,9 GW insgesamt Davon ca. 3 GW in der Direktvermarktung Davon ca. 2 GW nutzen die Flexibilitätsprämie > 2 GW Bioenergieanlagen für Regelleistung präqualifiziert, davon Großteil Biogasanlagen 48 Quelle: IWES 2015

49 Flexibilität durch Biogas 1. Welche Flexibilität wird gebraucht? 2. Flexibilität durch Biogas 3. Ein flexibler Anlagenpark 4. Fazit 49

50 Fazit Biogasanlagen können alle notwendigen Formen der Flexibilität bereitstellen. 50

51 Fazit Biogasanlagen können alle notwendigen Formen der Flexibilität bereitstellen. Der heutige Biogasanlagenpark bietet große Potenziale für den Aufbau eines flexiblen Kraftwerkparks. 51

52 Fazit Biogasanlagen können alle notwendigen Formen der Flexibilität bereitstellen. Der heutige Biogasanlagenpark bietet große Potenziale für den Aufbau eines flexiblen Kraftwerkparks. Die Biogasbranche steht bereit, ihre Rolle im Stromsystem der Zukunft zu übernehmen. 52

53 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Fachverband Biogas e.v. Dr. Guido Ehrhardt