Part % EE. uba.de. Limits to growth. Source: Harry Lehmann, 1994
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1 Part % EE Limits to growth Source: Harry Lehmann, 1994 uba.de
2 Energy System based on renewable Sources emethan Source: Harry Lehmann, Harry Lehmann
3 Cost of efficiency Euro/t CO 2eq 120 Mio. t CO2 per year with 10 Billion profit un-l 2015 total: 110 TWh Strom (74 TWh with profit) amendment of the ordinance on company cars motor vehicle tax based on CO2 fuel consump@on labelling for automobiles energy efficient products mandatory low viscosity oils (automobiles) intelligent electricity measurement procedures CO2 strategy for automobiles air transports (foreign traffic 2020: 1.9 Mio t energy management industry measures applying to buildings energy management commerce, trade, service eco- design industry accelerated modernisa@on of buildings eco- design commerce, trade, service incen@ves for organic farming CHP act three state- of- the- art lignite- fired power plants HVDC/wind North Sea (3 GW) electricity genera@on from renewable energies CSS for the three lignite- fired power plants feed- in of biogas improved road charge for trucks expansion of biofuels electromobility (without hybrid feed) 3 div. Quellen, Wuppertal- I.; Prognos, McKinsey Mio. t CO 2eq
4 Archetypes of EE Supply International / far Decentralized Centralized Local / nearby
5 Archetypes of EE Supply International / far Internat. Cooperation Decentralized Centralized Local / nearby
6 ISuSI Trans Med Renewable Energy Collaboration - TREC Solar Wind Hydro Geothermal Biomass EURO-MED possible further interconnections Gas pipelines used for Hydrogen Source: TREC Collaboration und Harry Lehmann, 2004
7 LTI Scenarios Europe - 100% Efficiency 100% Renewable Supply Renewables Quelle : LTI Research und H.Lehmann et. al Harry Lehmann
8 Archetypes of EE Supply International / far Internat. Cooperation Decentralized Centralized Local / nearby
9 Archetypes of EE Supply International / far Internat. Cooperation Decentralized Centralized Local Autarky Local / nearby
10 IBA - Projektgebiet INTERNATIONALE BAUAUSSTELLUNG IBA HAMBURG GMBH
11 IBA Hamburg Leitthema Stadt im Klimawandel 15. April 2010 Klimaschutzkonzept Erneuerbares Wilhelmsburg Wege zur klimaneutralen/ post-fossilen Elbinsel Das Ziel: Die IBA als»stadtlabor«für die Umstellung auf eine nachhaltige Energieversorgung Vier Säulen: Energie sparen! Energieeffizienz steigern! Erneuerbare, lokale und regionale Energien einsetzen! Einbindung und Beteiligung der Bevölkerung! INTERNATIONALE BAUAUSSTELLUNG IBA HAMBURG GMBH Abb.: ExWoSt - Nutzung städtischer Freiflächen für erneuerbare Energien
12 IBA Hamburg Zukunftskonzept Erneuerbares Wilhelmsburg Stadtraumtypen SRT INTERNATIONALE BAUAUSSTELLUNG IBA HAMBURG GMBH I IIa IIb IIc III IV V VI VII VIIIa VIIIb VIIIc VIIIc+ IXa Ixb IXb+ S1 Xa Xa+ Xc Xc+ Xb XII XIII XIV
13 IBA Hamburg Zukunftskonzept Erneuerbares Wilhelmsburg INTERNATIONALE BAUAUSSTELLUNG IBA HAMBURG GMBH 13
14 IBA Hamburg Zukunftskonzept Erneuerbares Wilhelmsburg INTERNATIONALE BAUAUSSTELLUNG IBA HAMBURG GMBH
15 IBA Hamburg Zukunftskonzept Erneuerbares Wilhelmsburg Zukunftsbild Erneuerbares Wilhelmsburg 2030 INTERNATIONALE BAUAUSSTELLUNG IBA HAMBURG GMBH
16 Archetypes of EE Supply International / far Internat. Cooperation Decentralized Centralized Local Autarky Local / nearby
17 Archetypes of EE Supply International / far Internat. Cooperation Decentralized Regional Network Centralized Local Autarky Local / nearby
18 Energy Demand 2005, 2008 und 2050 für die Households SME - Industry
19 Ertrag (TWh) Photovoltaik Windenergie an Land Windenergie auf See Wasserkraft Geothermie 1) Abfallbiomasse 2) n expected electricity from renewables in Germany in 2020 (Agentur für Erneuerbare Energien) n technological-ecological potential in Germany (conservative calculation, Umweltbundesamt) n used potential in Scenario Regionenverbund in 2050 (Umweltbundesamt)
20 Regionen Verbund D Installed Capacity GW 23,3 6,4 5, Photovoltaic Wind energy onshore Wind energy offshore Hydropower Geothermal energy Waste biomass (biogas) 60
21 Regionen Verbund D Production TWh Photovoltaic Wind energy onshore Wind energy offshore Hydropower Geothermal energy 177 Waste biomass (biogas) 170
22 Feed-in of the renewable energies ( ) Mittlere, monatliche EE-Einspeisung im Vergleich ( ) Geothermie Laufwasser Onshore-Wind Offshore-Wind Photovoltaik Leistung (GW) Jan Feb März April Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez Monat Average, monthly feed-in of renewable electricity from generation capacities in 2050 based on the meteorological years FhG IWES
23 Short and long Term Storage needed pumped storage power stations (daily/several days range) storage in form from potential energy (upper an lower reservoir) used since decades in large-scale power stations efficiency up to 80 % in Germany 40 GWh starage capacity chemical storages (weeks/months/years range) elektrolytical hydrogen generation renewable hydrogen storage renewable methan storage (in Germany 200 TWh th storage capacity in natural gas grid) re-generation in combined cycle power plants or other use (e.g. as fuel)
24 Short and long Term Storage needed pumped storage power stations (daily/several days range) storage in form from potential energy (upper an lower reservoir) used since decades in large-scale power stations efficiency up to 80 % in Germany 40 GWh starage capacity chemical storages (weeks/months/years range) elektrolytical hydrogen generation renewable hydrogen storage renewable methan storage (in Germany 200 TWh th storage capacity in natural gas grid) re-generation in combined cycle power plants or other use (e.g. as fuel)
25 energy storage by linking the power grid with natural gas grid 4 H 2 + CO 2 CH 4 + H 2 O [Specht et al, 2010, Sterner, 2009]
26 Feed-in of renewable energy and load per month (winter) EE-Einspeisung und Last (Meteo-Jahr 2007, Januar) 160 Geothermie Laufwasser Onshore-Wind Offshore-Wind PV Basislast Gesamtlast mit Lastmanagement Leistung (GW) FhG IWES Tag Feed-in [GW] of all RE and the load curve Example Winter day (December) for the feed-in of renewable energies in 2050, based on the meteorological year 2007
27 Feed-in of renewable energies and load per month (summer) EE-Einspeisung und Last (Meteo-Jahr 2007, August) 160 Geothermie Laufwasser Onshore-Wind Offshore-Wind PV Basislast Gesamtlast mit Lastmanagement Leistung (GW) FhG IWES Tag Feed-in [GW] of all RE and load Example Summer day (August) for the feed-in of renewable energies in 2050, based on the meteorological year 2007
28 Regions Collaborating Towards 100% EE
29 Archetypes of EE Supply International / far Internat. Cooperation Regional Decentralized Network Local Autarky Local / nearby Centralized
30 Archetypes of EE Supply International / far Internat. Cooperation Regional Decentralized Network Local Autarky Local / nearby Centralized
31 ... Continue Part 3 Limits to growth Source: Harry Lehmann, 1994 uba.de
エナジー リッチ ジャパン. Dr. Harry Lehmann. Archetypen einer 100% EE Versorgung E N E R G Y R I C H J A P A N
E N E R G Y R I C H J A P A N エナジー リッチ ジャパン Dr. Harry Lehmann Archetypen einer 100% EE Versorgung E N E R G Y R I C H J A P A N エナジー リッチ ジャパン Umweltbundesamt Dr. Harry Lehmann CERN Selbstständig WI ES-GPI
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