Der Weg in eine nachhaltige Energieversorgung

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1 Der Weg in eine nachhaltige Energieversorgung Herausforderungen des Transformationsprozesses Oldenburger Energiepolitisches Gespräch 18. Oktober 2011

2 Es gibt viele Definitionen des Begriffs Nachhaltigkeit Nachhaltige Entwicklung meint, den Bedürfnissen der heutigen Generationen zu entsprechen, ohne die Möglichkeiten zukünftiger Generationen zu gefährden, ihre eigenen Bedürfnisse zu befriedigen. (Verkürzte Definition aus Brundtland-Bericht) Das Konzept der Nachhaltigkeit beschreibt die Nutzung eines regenerierbaren Systems in einer Weise, dass dieses System in seinen wesentlichen Eigenschaften erhalten bleibt und sein Bestand auf natürliche Weise regeneriert werden kann. (Deutscher Bundestag, Schlussbericht der Enquete-Kommission) 2

3 Eine nachhaltige Energieversorgung muss ganzheitlich betrachtet werden Wärme Licht/Kraft/Elektrizität Mobilität Erzeugung Netzinfrastruktur 3

4 Wärme-/Bauverordnung und effizientere Heizungen führen seit Jahren zu sinkendem Gasverbrauch Prognostizierter Gasabsatz in kwh von Haushaltskunden bis 2020: EWE Bundesweit VDEW Studie Bundesweit - Kanzleramtsstudie Trend EWE Status Quo Energieversorgung in Deutschland heute, Dr. Werner Brinker, Vorsitzender des Vorstandes EWE AG 4

5 Ein Beispiel für effiziente neue Technologien ist die Brennstoffzelle CO 2 -Einsparung von bis zu 35 Prozent 5

6 Die Transparenz des Verbrauchs trägt ebenfalls zur Einsparung bei Einsparung unserer Kunden ca. 10% EWE trio smartbox im Kundenhaushalt Webportal DSL-Router Strom- und Erdgaszähler mobiles Display 6

7 Energieeinsparung und -effizienz führen zu einem Rückgang des Stromverbrauchs Prognostizierter Stromabsatz in kwh von Haushaltskunden bis 2020: EWE Bundesweit VDEW Studie Bundesweit - Kanzleramtsstudie Trend EWE = -21%

8 Der Anteil des Stroms aus erneuerbaren Energien steigt dagegen in Deutschland seit 2001 stetig an Anteil des Stroms aus regenerativen Energiequellen 1) 18% 20% 2) 14% 15% 16% 7% 8% 8% 9% 10% 12% ) bezogen auf den Brutto-Inlandsstromverbrauch Deutschlands 2) vorläufiger Wert Quelle: BDEW 8

9 Dies führt dazu, dass sich die Energieversorgung von zentral zu dezentral verändert 9

10 Die deutsche Energiewirtschaft basiert derzeit aber noch zu einem Großteil auf konventionellen Kraftwerken Leistung ab MW Kernenergie Steinkohle Braunkohle Gas Quelle: Spiegel.de Öl 10

11 Der Atomausstieg beschleunigt den Wandel hin zur dezentralen Versorgung und führt zu großen Herausforderungen Leistung ab MW Brokdorf 1480 Elektrische Bruttoleistung in MW Insgesamt: Emsland-Lingen 1400 Grohnde 1430 Grafenrheinfeld 1345 Philippsburg Neckarwestheim Grundremmingen B 1344 Isar 2 - Essenbach 1485 Kernenergie Steinkohle Braunkohle Gas Quelle: Spiegel.de Öl 11

12 Die Integration Erneuerbarer Energien stellt die Netze vor besondere Herausforderungen Windenergie Speicherkraftwerk Elektromobilität Biokraftwerk Klimafreundliches Gebäude Netze CCS Anlagen 12

13 Die einzelnen Technologien betreffen hierbei verschiedene Spannungsebenen Windenergie Offshore Windenergie Onshore Photovoltaik Mikro KWK/Brennstoffzelle Hochspannung bis 380 KV Mittelspannung bis 110 KV Elektroauto Niederspannung bis 10 KV Umspannwerk Umspannwerk 13

14 Ist eine Stromproduktion in 2050 zu 100% aus erneuerbaren Energien möglich? Prognostizierte Verteilung der Energieträger an der Nettostromerzeugung in Deutschland in 2050; Szenario 100% Erneuerbare Energien Biomasse; 3% Geothermie; 7% Wasser; 4% Photovoltaik; 35% Onshore Wind; 25,5% Quelle: UBA/Fraunhofer, Offshore Wind; 25,5% 14

15 Die Volatilität dezentraler Einspeisungen aus Photovoltaikanlagen stellen Herausforderungen dar Lastverlauf Einspeisung PV-Anlage Bürger-Sonnen-Park-Riepe (Mai 2010) Lastverlauf 50 Einspeisungen

16 und auch der Wind weht nicht immer dann, wenn der Strom benötigt wird Netzlast EWE Netz: EWE ÜNB 110 KV sowie Windleistung Ems-Elbe 20KV (in MWh): November 2010 in MW EWE ÜNB Netznutzung Windleistung Ems-Elbe 0 16

17 Ein Ausbau der Stromnetze ist zwingend erforderlich Angebot > Nachfrage Überangebot im Norden durch starken Ausbau der Windenergie Lücke im Süden durch Abschalten von Kernkraftwerken Öffentlicher Widerstand erschwert erforderlichen Netzausbau Angebot < Nachfrage Angebot > Nachfrage Quelle: RWE 2011 Nachfrage > Angebot 220 kv Stromleitungen 380 kv Stromleitungen 17

18 dena-studie zeigt, dass ca km an Übertragungsnetzen fehlen Akzeptanz in der Bevölkerung? Prognostizierte Trassenlängen in km km km Basisvariante km Variante Temperaturmonitoring km km Variante Hochleitertemperaturseile Bedarf Trassenzubau im Übertragungsnetz Zu modifizierende Trassenlängen 18

19 Großer Teil der Umspannwerke ist aufgrund der Rückspeisung bereits überlastet Abschaltung von Biogasanlagen bereits stattgefunden NETZGEBIET NIEDERSACHSEN WEST NETZGEBIET NIEDERSACHSEN NORD In gelb dargestellt sind die überlasteten Umspannwerke der EWE NETZ aufgrund von Rückspeisung 19

20 Die Herausforderungen auf der Niederspannungsnetzebene sind nur durch IT und TK lösbar 20

21 In der Modellregion Cuxhaven integrieren wir dezentrale Stromerzeuger in ein Gesamtsystem In einem solchen System müssen Volatilitäten in der Erzeugung durch Stromspeicherung und Lastverschiebung ausgeglichen werden dies erprobt EWE im Rahmen des Projektes etelligence. 21

22 etelligence nutzt die Energie, wenn sie da ist hierfür werden Erzeuger und Verbraucher mittels moderner Informationsund Kommunikationstechnologien in ein intelligentes Gesamtsystem integriert etelligence verbindet drei wichtige Bausteine Marktplatz Plug & Play IT-Infrastruktur Intelligente Systemintegration 22

23 Die etelligence Tarife Event-Tarif Zusätzlich können Bonusevents oder Malusevents in der Zeit von 8:00 Uhr bis 20:00 Uhr geschaltet werden. Mengen-Tarif Die Verbrauchsschwellen wurden über historische Verbrauchswerte kundenindividuell ermittelt. 23

24 Beim etelligence Feldtest tragen unsere Haushaltskunden aktiv zur Lastverschiebung bei Fokus Haushaltskunden Lastverschiebung im Kleinen Seit April 2011 testen 650 Kunden in Cuxhaven innovative Systeme und neue Tarife und gestalten so das effiziente Stromsystem der Zukunft mit. Beispiel Bonus Events aus Mai 2011 S ta rt Ende Verbrauch in kwh Zeit Bonus Event 1 (12. Mai 2011) Normaler Verbrauch Bonus Event 2 (25. Mai 2011) 24

25 Hierfür werden u. a. intelligente Verbraucher in den Haushalten benötigt 5000 Leistung (in Watt des Mittelwertes) Leistung (in Watt) Expon. (Leistung (in Watt))

26 Eine intelligente Waschmaschine schaltet sich dann automatisch in Zeiten günstiger Tarife ein Intelligente Waschmaschine im Smart-Start-Modus Preis Variable Tarife frühester Start spätestes Ende Copyright Miele günstiger Tarif mittlerer Tarif hoher Tarif 26

27 Kühlhäuser testen die Lastverschiebung im Großen Nachweis des wirtschaftlichen Lastverschiebepotentials von Kühlhäusern Gegenüber einem reinem HT-NT-Betrieb können bereits jetzt 6% der Kosten gespart werden (Tendenz steigend) Großes Interesse bei Gewerbekunden (Cuxhaven, Bünting, Schne-Frost etc.) Januar bis März 2011 der Markt mit Geld Teilnahme von drei BHKW-Modulen und virtuellem Kraftwerk Abschlüsse von 1,25 GWh gehandelter Elektrizität für

28 Das virtuelle Kraftwerk optimiert den Fahrplan aufgrund des Angebots aus Erneuerbaren Aktive Steuerung der Verbraucher am 11. März aufgrund von Leistungshoch/ -tief Prognose: PV und Wind Leistungshoch kw Last Leis stung 0 Erzeugung: PV- und Wind Bezug: Kühlhaus Gooss Bezugsprognose: Kühlhaus Gooss Leistungstief aktive Laststeuerung aktive Laststeuerung 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 28

29 etelligence zeigt intelligente Möglichkeiten zur Erreichung energiepolitischer und ökonomischer Zielstellungen auf Schaffung von Flexibilität durch Verlagerung des Stromverbrauchs und Anpassung von Kraftwerksleistung an schwankende Einspeisung aus erneuerbaren Energien Bereitstellung von Regelkapazität über intelligente Steuerung dezentraler Kraftwerke und Lastverlagerungen Höhere Effizienz durch Smart Grids 29

30 Mithilfe der EWE trio smartbox erhält der Kunde zukünftig die relevanten Informationen, um Teil dieses Systems zu werden Monitor Display WWW Router EWE BOX Erdgas Strom 30

31 Speichermodule müssen entwickelt werden, damit der Strom in den Haushalten verbleibt und nicht zurückgespeist wird 31

32 Auch Elektroautos können in Zukunft eine bedeutende Rolle zur Stromspeicherung spielen III. Speicherebene Laden INTELLIGENTES STEUERN VON ELEKTRISCHER ENERGIE Einbinden der Elektrofahrzeuge in das Strom- und TK-Netz und Entwicklung intelligenter Steuerungssysteme für das Batterie- und Netzmanagement Netzbetreiber 32

33 Die Herausforderungen für den Transformationsprozess hin zu einer nachhaltigen Energieversorgung sind vielfältig Wärme Licht/Kraft/Elektrizität Technische Mobilität Innovationen Effizienter u. sozialverträglicher Ausbau der Energieinfrastruktur Erzeugung Einbettung in organisatorische, wirtschaftliche u. kulturelle Kontexte Netzinfrastruktur Nachhaltige Zusammenwachsen Energieversorgung Erdgas und von Strom, TK/IT Veränderungsbereitschaft und Akzeptanz der Bevölkerung 33

34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. EWE Aktiengesellschaft Donnerschweer Straße Oldenburg Tel /