Netzentlastung und Klimaschutzoptionen von Power-to-Gas

Transkript

1 Netzentlastung und Klimaschutzoptionen von Power-to-Gas Energietag 5.0 Energiewende Windgas als Lösung Wilhelmshaven, 25. August 2016 Frederik Brandes, DVGW e.v.

2 Rahmenbedingungen der Energieversorgung & COP21 Quelle: (1)

3 Mio. Explodierende Kosten durch abgeregelten EE-Strom Steigende Kosten für Redispatch- und Einspeisemanagement Saldierte Kosten für Redispatch Summe Entschädigungszahlungen ,7 193,5 164, ,4 132, , ,2 33,5 33, Halbjahr ,7 Ausfallarbeit in Deutschland 1. Halbjahr 2015: GWh Entschädigungszahlungen: 193 Mio. (459 Mio. inkl. Redispatch) Quelle: (2)

4 Steigende Stromüberschüsse aus Windkraft- und PV- Anlagen Quelle: (3), (4)

5 Einsatz überschüssigen EE-Stroms in Sektoren mit hohem Dekarbonisierungspotential sinnvoll Quelle: (5)

6 Einsatz überschüssigen EE-Stroms in Sektoren mit hohem Dekarbonisierungspotential sinnvoll Quelle: (5)

7 Klimaschutzziele im Verkehrssektor werden nach aktuellem Stand nicht erreicht Quelle: (6)

8 Eine Infrastruktur ist vorhanden: Das deutsche Gasnetz und dessen Entwicklung Das deutsches Gasnetz (dargestellt in der Druckstufe >4 bar) Dazu kommen noch die kommunalen Netze z.b. in den Städten und Gemeinden < 4 bar Länge: km Hoher Grad an Vermaschung praktisch flächendeckend vorhanden Auf- und Ausbau in den letzten 2 bis 3 Dekaden Moderne Technologien und Materialien (Kunststoffe, Verbundmaterialien)

9 Power-to-Gas ist ein Element der Sektorkopplung und bietet Flexibilitätsoptionenen Leistungsumfang für Power-to-Gas im Netz: Nutzen für Strom: Alternativen in Einzelfällen: Flexible Last Energietransport Speicherung Kurzfristig, mittelfristig und langfristig (Alleinstellungsmerkmal) Ort der Einlagerung und Auslagerung können differieren (Alleinstellungsmerkmal) Übertragung der Energie in die Mobilität: CNG (Technologie und Infrastruktur vorhanden) Wasserstoffmobilität möglich Übertragung der Energie / des Wasserstoffes in die Industrie Übertragung der Energie in den Wärmesektor Senkt die spezifischen Kosten zur Aufrechterhaltung der Gasinfrastruktur (vermeidet Mehrkosten durch Doppelstrukturen) DSM / Power-to-Heat: Akzeptanz, Bedarf, Flexibilität? Stromnetzausbau: Überdimensionierung, Dauer? Es gibt keine Alternative für eine saisonale Energiespeicherung, daher Strategie zur Einführung Power-to-Gas zwingend erforderlich Elektromobilität: Kosten für zusätzliche Infrastruktur/Stromnetzbelastung? Biokraftstoffe: Akzeptanz, Potenzial, Kosten? Effizienzmaßnahen: Kosten, technisch möglich? Biostoffe: Potenzial, Kosten? Dämmen: Kosten, Energiebilanz, Architektur? Power-to-Heat: Effizienzgedanke? Exergie-Niveau? Ein Partner der volatilen erneuerbaren Energien ist zwingend erforderlich. Gas ist die einzige langfristige und nachhaltige Alternative!

10 Power-to-Gas ist ein Element der Sektorkopplung und bietet Flexibilitätsoptionen Power-to-Gas eingebunden in das Gasnetz entfaltet Vorteile und Lösungsansätze für alle wesentlichen Problemfelder der Energiewende. Power-to-Gas wird nur dann vollumfänglich durch Studien bewertet, wenn das ganze Energiesystem (über Strom hinaus) betrachtet wird. Studien, die nur einen Teilaspekt behandeln, vergleichen Äpfeln mit Birnen und sind daher mit Vorsicht zu genießen. Der große Leistungsumfang von Power-to-Gas rechtfertigt eine besondere Würdigung dieser Technologie bei der Ausgestaltung unseres zukünftigen Gesamt-Energiesystems.

11 Power-to-Gas erreicht hohe Wirkungsgrade Quelle: (4)

12 Power-to-Gas erreicht hohe Wirkungsgrade Quelle: (4)

13 Das Sektorkopplungselement Power to Gas senkt Stromnetzausbaubedarf Quelle: (7)

14 Das innovative Betriebsmittel PtG kann volkswirtschaftliche Kostenvorteile bewirken Folgender Mehrwert der PtG-Anlage kann aufgrund fehlender Marktdesigns aktuell nicht monetär bewertet werden: Erhöhte Flexibilisierung durch Lastmanagement, Energiespeicherung, Übertragung des überschüssigen EE- Stroms in andere Sektoren (u.a. Mobilität, Industrie) Netzdienlicher Anlageneinsatz verringert die maximal rückgespeiste Leistung Reduzierter Ausbaubedarf auch in überlagerten Netzebenen Gekoppelte Ausbauvariante Netzdienlich erreicht Kostenniveau des konventionellen Ausbaus Quelle: (8)

15 Gegenstand der aktuelle Dena Rechtsgutachten für Power-to-Gas als Netzelement Investitionen für den bedarfsgerechten Ausbau des Netzes ( 23 Abs. 1 Satz 1 Fall 3 ARegV) umfassen Erweiterungs- und Umstrukturierungsmaßnahmen, die sowohl durch die Reaktion auf eine veränderte Nachfrage als auch durch die Prognose zu erwartender zukünftiger Nachfrageänderungen begründet sind. Unter diesen Tatbestand können also Maßnahmen des Netzausbaus gefasst werden, mit denen einer gestiegenen Nachfrage auf der Ein- oder Ausspeiseseite des Netzes Rechnung getragen wird. Durch die Maßnahmen wird die Netzkapazität erhöht Ggf. könnten PtG-Anlagen unter den Begriff des Netzausbaus subsumiert werden, wenn sie als Maßnahme zur Vermeidung des Netzausbaus eingeordnet würden. Dafür wäre aber nach geltender Rechtslage ein konkreter Nachweis erforderlich, dass sich die Nachfrage in einem bestimmten Netzteil geändert hat oder mit einer solchen Änderung zu rechnen ist. Bezogen auf die Investition in die PtG-Anlage müsste demnach belegt werden, welche Netzausbau-Maßnahme sie im Einzelnen verhindern würde Etwas anderes könnte allenfalls in Verteilnetzgebieten gelten, in die besonders viele EE-Anlagen einspeisen (etwa Netzgebiete in Norddeutschland mit sehr vielen Windkraftanlagen). Hier sind Fälle denkbar, in denen besonders viel EE-Strom eingespeist wird (etwa weil sehr starker Wind geht) und dieser Strom nicht abtransportiert werden kann. Hier ließe sich begründen, dass eine PtG-Anlage auf der Verteilebene entlastende Wirkung hat und sie damit geeignet wäre, einen Netzausbau zu vermeiden...

16 Partnerschaftsmodell Netzbetrieb/Handel Netzbetreiber: Anrechenbarkeit von OPEX und CAPEX notwendig Handel: Erlöse durch Vermarktung/Bereitstellung von Gasen (Wasserstoff/Methan, gbf. Sauerstoff) Regelenergie/Portfoliooptimierung Versorgungssicherheit Forderungen: 1) Anerkennung von PtG als innovatives Netzbetriebsmittel (Anpassung ARegV) 2) Befreiung der PtG-Technologie von Letztverbraucherabgaben Quelle: (9), (10)

17 Netzentlastung und Klimaschutzoptionen von Power-to-Gas

18 Literaturverzeichnis (1) Energie/Wasser-Praxis, Ausgabe 6/7 2016, Bonn (2) Bundesnetzagentur. Monitoringberichte. URL: atenaustauschundmonitoring/monitoring/monitoringberichte/monitoring_berichte_node.html (3) Greenpeace Energy eg-studie Warum Windgas die Energiewende sicher macht und Kosten senkt. August 2015 (4) Mit Gas-Innovationen in die Zukunft! Intelligente Technologien für die Energiewende. DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e. V., Bonn, 2014 (5) Shell Deutschland Oil GmbH: Erdgas. Eine Brückentechnologie für die Mobilität der Zukunft? Hamburg, 2013 (6) en_verkehr.jpg [Stand: ] (7) DVGW-Studie Nutzen von Smart-Grid-Konzepten unter Berücksichtigung der Power-to-Gas- Technologie, Bonn, 2014 (8) DVGW-Studie Nutzen der Power-to-Gas-Technologie zur Entlastung der 110-kV- Stromverteilungsnetze, Bonn, 2015 (9) p5/energie-die-energieboerse-eex-startet-im-juni-den-handel-mit-gruenem-strom.jpg (10)