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1 Siemens Corporate Technology Corporate Technology Energie System Design Koppelung von Meteorologie, Geographie und Energiewirtschaft für die Analyse zukünftiger Energiesysteme Dr. Florian Steinke, Dr. Clemens Hoffmann April 2011 Copyright Siemens AG All rights reserved.

2 Die Herausforderung der Energiewende Energiewende hin zu Erneuerbaren Energien (EE) ist erforderlich Klimawandel Sicherheit (Fukushima) Versorgungssicherheit Langfristige Bezahlbarkeit Innovationsmotor Hauptanteil des EE-Stroms wird langfristig aus Wind und Sonne kommen. Herausforderung: Last und Erzeugung entfernen sich räumlich und zeitlich! Seite 2 Steinke, Hoffmann, 4. Deutsches GeoForum 2011 Copyright Siemens AG All rights reserved.

3 Die Zielsetzung des Energie System Designs Ungenutzte EE-Energie Infrastrukturausbau: Netze Balancing Kraftwerke Speicher Lastmanagement 2011 Installierte EE- Kapazität Wie kann/wird sich das System unter physikalischen, technischen und ökonomischen Randbedingungen entwickeln? Seite 3 Steinke, Hoffmann, 4. Deutsches GeoForum 2011 Copyright Siemens AG All rights reserved.

4 Unser Ansatz: Koppelung von Meteorologie, Geographie und Energiewirtschaft Technische und ökonomische Kenngrößen werden aus einem detaillierten Modell abgeleitet. Wetter u. EE-Erzeugung Charakteristika des bei Siemens in Zusammenarbeit mit TUM und Fraunhofer IWES entwickelten Modells: Genaue Wetterzeitreihen für Wind-/Solarerzeugung 83 Regionen in Europa Abbildung von Kraftwerkspark, Transport- und Speicherkapazitäten im Modell CAPEX-OPEX optimale Erzeugungs-/Transport- und Speicherplanung Optimierung des Infrastrukturausbaus Regionen u. Netze Fahrpläne u. Speicher Preise u. Märkte Seite 4 Steinke, Hoffmann, 4. Deutsches GeoForum 2011 Copyright Siemens AG All rights reserved.

5 Eine Fall-Studie: Signifikanter Ausbau der Offshore Wind Energie MW Quelle: 45GW Offshore-Wind sind in Nord-/Ostsee geplant (22GW in Deutschland) Annahme: keine Veränderung des Onshore-Erzeugung Seite 5 Steinke, Hoffmann, 4. Deutsches GeoForum 2011 Copyright Siemens AG All rights reserved.

6 Die Szenarien Basis 2020 Alles wie heute Wind1: Offshore Wind Ausbau Kein Netzausbau WinD1: Offshore Wind Ausbau Zusätzlicher Netzausbau x5 Seite 6 Steinke, Hoffmann, 4. Deutsches GeoForum 2011 Copyright Siemens AG All rights reserved.

7 Erzeugungsmix EON-N Basis 2020 Wind1 ~ Großhandelspreis Seite 7 Steinke, Hoffmann, 4. Deutsches GeoForum 2011 Copyright Siemens AG All rights reserved.

8 Erzeugungsmix EON-N Basis 2020 WinD1 Seite 8 Steinke, Hoffmann, 4. Deutsches GeoForum 2011 Copyright Siemens AG All rights reserved.

9 Offshore-Wind verändert die Marktdynamik Onshore! Basis 2020 Wind1 WinD1 Mittlerer Großhandelspreis wird reduziert (um weniger als EE-Vergütung) Netzausbau verbessert Einnahmepotentiale für Wind und für konventionelle Grund-/Mittellastkraftwerke => Neue Interessensallianzen! Seite 9 Steinke, Hoffmann, 4. Deutsches GeoForum 2011 Copyright Siemens AG All rights reserved.

10 Zusammenfassung Die Entwicklung des zukünftigen Energiesystems hat weitreichende Auswirkungen nicht nur auf die EE! Sie weist noch große Unsicherheiten auf. Detaillierte Studien sind weiterhin nötig Studien zum Thema Energie System Design basieren auf vielfältigen Datenquellen im Besonderen vielfältigen Geodaten Netze, Netzknoten, Regelzonen, regionale Lastdaten Wetterdaten Genaue Kraftwerksstandorte Bevölkerungsdichten, Siedlungsflächen, Agrarflächen, BIP Seite 10 Steinke, Hoffmann, 4. Deutsches GeoForum 2011 Copyright Siemens AG All rights reserved.

11 Appell Offenlegung möglichst vieler relevanter Daten durch Regierung und Energieunternehmen - Einfach und frei - Nur so kann eine breite Öffentlichkeit (Bürger und Unternehmen) an den Überlegungen und Diskussionen zur Energiewende effektiv teilnehmen Nur so können die Ergebnisse die benötigte Robustheit erlangen Nur so können sich die Unternehmen auf veränderte Märkte entsprechend vorbereiten Nur so kann in der Bevölkerung Verständnis für benötigte Infrastrukturmaßnahmen wachsen Seite 11 Steinke, Hoffmann, 4. Deutsches GeoForum 2011 Copyright Siemens AG All rights reserved.

12 Siemens Angebot Wind Generation HVDC/FACTS Storage Solutions Flexible Power Plants E-Car Smart Grid Intelligent Buildings CSP und der richtige Mix! Seite 12 Steinke, Hoffmann, 4. Deutsches GeoForum 2011 Copyright Siemens AG All rights reserved.

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