Das gekoppelte Energiesystem Vorschläge für eine optimale Transformation zu einer erneuerbaren und effizienten Energieversorgung
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- Simon Möller
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1 Das gekoppelte Energiesystem Vorschläge für eine optimale Transformation zu einer erneuerbaren und effizienten Energieversorgung Berlin, Dr. Christina Sager-Klauß, Dr. Malte Jansen Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik E4tech (UK) Ltd
2 STRUKTUR DER STUDIE -2-
3 Agenda Einleitung und Ziel der Studie Szenarien und Studien in der Literatur Sektorenkoppler Interaktionen zwischen den Energiesystemen Priorisierung der Maßnahmen Maßnahmen zur Förderung der Sektorenkopplung Gemeinsame Barrieren der Sektorenkopplung -3-
4 EINLEITUNG UND ZIEL DER STUDIE -4-
5 Sektorenkopplung als Enabler der Energiewende Nur ein optimierter Einsatz von Erneuerbaren Energien erlaubt eine Dekarbonisierung des Gesamtsystems Wärme-, Verkehrs- und Rohstoffsektor sind noch besonders weit von EE- Zielen entfernt Nutzung von neuen Energieträgern hilft, die Ziele auch hier zu erreichen Die Sektorenkopplung umfasst nicht nur PtX-Technologien sondern den optimierten Einsatz aller EE-Optionen -5-
6 Was erfordert Sektorenkopplung? Flexibilität auf Abnehmer- und Erzeugerseite Vernetzung der Energiesysteme Industrie (Stoffliche Nutzung) Energiesysteme Wärme Speicherkapazitäten neue Regelungsarchitekturen Verkehr neue Anreizmodelle und Preissignale -6-
7 Interaktionen / Wärme/Verkehr/Industrie (stoffl. Nutzung) INTERAKTION DER SEKTOREN DURCH SEKTORENKOPPLER -7-
8 Interaktionen und Technologien STROM-Nutzer Beispiele. GAS-Nutzer -Industrie -Verkehr Gas / H2-Fahrzeuge DSM STROM-Quellen -fluktuierende STROM-Speicher - auch netz E-Fahrzeuge Widerstandsheizung PtG - Elektrolyse Wärmepumpe WÄRME- Quellen -Umweltwärme -Abwärme WÄRME -Speicher GAS-Speicher - auch Gasnetz Gas-BHKW; Brennstoffzelle Gas-BW-Kessel -8- GAS- Quellen -Biogas MOBILITÄT-Nutzer WÄRME-Nutzer -Haushalte -GHD, Industrie
9 Interaktionsanalyse Sektorenkopplung auf direktem Weg oder mit Zwischenschritt(en)? Umweltwärme H 2 O Elektrolyse H 2 H 2 Nutzung Elektroden- Heizkessel, Heizstab Wärmepumpe Ober- leitungs- Lkw, Bahn Methanisierung CO 2 CH 4 Wärme (therm. Speicher) Wärme (therm. Speicher) Batterie (elektrochem. Speicher) Erdgasfahrzeug KWK Stoffliche Nutzung Wärme Wärme Verkehr Verkehr Wärme Stoffl.Nutzung -9-
10 Barrieren für Sektorenkopplung Beispiele Wärmepumpe Umweltwärme Ober- leitungs- Lkw, Bahn Wärme (therm. Speicher) Batterie (elektrochem. Speicher) Wärme Verkehr
11 GEMEINSAME BARRIEREN DER SEKTORENKOPPLUNG -11-
12 Identifizierte gemeinsame Barrieren Rechtlich Fehlende Anreize durch Netzentgelte Anreizregulierung Fehlende Regelung Redispatch Kein Zugang zum Absatzmarkt Markteintrittsbarrieren Fehlender regulatorischer Rahmen für Speicher Finanziell Unterschiedliche Belastung mit Abgaben / Umlagen / Steuern Wert sektorengekoppelter Energie kann nicht kommuniziert werden Kein Absatzmarkt Transaktionskosten Technisch Geringe Marktreife Unpassende Größenstaffelung Technische Engpässe -12-
13 BEWERTUNG DER MAßNAHMEN -13-
14 Bewertung der Markteingriffstiefe Gering > 2 Gesetze/Verordnungen & (und) > 2 Stakeholder & (und) > 2 Barrieren Sehr geringe Markteingriffstiefe > 2 Gesetze/Verordnungen & (und) > 2 Stakeholder V (oder) > 2 Barrieren Geringere Markteingriffstiefe > 2 Gesetze/Verordnungen & (und) > 2 Stakeholder V (oder) > 2 Barrieren Größere Markteingriffstiefe > 2 Gesetze/Verordnungen & (und) > 2 Stakeholder & (und) > 2 Barrieren Sehr große Markteingriffstiefe Groß -14-
15 Bewertung der Wirkung Industrie (Stoffliche Nutzung) Wärme Industrie (Stoffliche Nutzung) Wärme Verkehr Verkehr Gering Groß Industrie (Stoffliche Nutzung) Wärme Industrie (Stoffliche Nutzung) Wärme Verkehr Verkehr -15-
16 Einteilung der Maßnahmen Gering Optional Markteingriffstiefe Fokussiert Gering Wirkung Groß Niedrigpriorisiert Herausforderung Groß -16-
17 Anzahl der adressierten Barrieren 1 Barriere 2 Barrieren 3 Barrieren 4+ Barrieren -17-
18 Beispiele MAßNAHMEN ZUR FÖRDERUNG DER SEKTORENKOPPLUNG -18-
19 Stand der Diskussion - Bewertung des Maßnahmen Gering Förderung klimaneutraler Mobilität Gering Förderung E-Mobilität in Flotten Ausschreibung einer festen Menge an EEG-Umlagebefreiungsprivilegien Ausschreibung und Steuerfinanzierung einer festen Menge an EEG-Umlagebefreiungsprivilegien Erneuerbare Energien in Nah- und Fernwärmenetzen ausbauen Doppelbelastung von Letztverbrauchsabgaben für Speicher abschaffen Markteingriffstiefe direktnutzung im Wärmebereich differenzieren Förderung Technologieentwicklung Markteinführung von Wärmepumpen beschleunigen Alternative Nutzung ansonsten abgeregelter Energiemengen ermöglichen Einbezug von alternativer Nutzung und Speicherung in die Förderung Wirkung Umsetzung der Innovationsausschreibungen anhand des Innovation Balancing Konzepts Flexibilität und EE-Anteil von KWK erhöhen Regulatorischer Rahmen für Mikrotransaktionen im Bilanzkreissystem light Groß Einsatzoptionen für Biogas ausweiten Netzentgelte in Infrastrukturabgabe überführen Einführung von Nullemissionszonen EEG-Umlage flexibilisieren Marktsituation Wärmepumpe verbessern Netzentgelte flexibilisieren Quotenmechanismus für chemische Produktgruppen Legende: Abgaben/Umlagen/Steuern Weiterentwicklung des EEG Mobilität Industrie Wärme B2B-Trading 1 Barriere 2 Barrieren 3 Barrieren 4+ Barrieren Groß steuer durch CO2-Steuer ersetzen -19-
20 Schwerpunktthemen für das World Café Gering Markteinführung von Wärmepumpen beschleunigen World Café 1 Wärme World Café 2 Abgaben / Umlagen Doppelbelastung von Letztverbrauchsabgaben für Speicher abschaffen Erneuerbare in Nah- und Fernwärme ausbauen Markteingriffstiefe direktnutzung im Wärmebereich differenzieren Flexibilität und EE-Anteil von KWK erhöhen Gering Wirkung Groß Einsatzoptionen für Biogas ausweiten Netzentgelte in Infrastrukturabgabe überführen Marktsituation Wärmepumpe verbessern EEG-Umlage flexibilisieren Netzentgelte flexibilisieren Groß steuer durch CO2-Steuer ersetzen -20-
21 FRAGEN & ANTWORTEN -21-
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