Energie Quo Vadis Innovationen in der Energietechnik

Transkript

1 Energie Quo Vadis Innovationen in der Energietechnik Dr. Peter TSCHULIK Head of Communications Energy Sector CEE Siemens Energy Sector Velden am Wörthersee, Siemens AG Energy Sector

2 Es gibt viele Fragen, die uns bewegen: Wie können wir auch in Zukunft unsere Energieversorgung sicherstellen? Wie können wir dem Klimawandel entgegenwirken? Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

3 Die Entwicklung von China ist atemberaubend Financial District Pudong, Shanghai 1989 Heute Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

4 Steigender Stromverbrauch auch bei langsam wachsender Weltwirtschaft Demografische Dynamik Ressourcenknappheit Klimawandel Bevölkerungswachstum 7,5 Mrd in 2020 (+1,1 Mrd) Megacities (>10 Mio. Einw.): 27 Megacities im Jahr 2025 Quelle: UNO Geopolitik: 70% der globalen Reserven an Öl und Gas befinden sich in einigen wenigen Ländern Ölpreisschwankungen Klimaziele: Politische Programme zur langfristigen Reduktion von CO2-Emissionen Steigender Energieverbrauch Zunehmende Elektrifizierung der Gesellschaft Steigende Nachfrage nach sauberem Strom Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

5 Treiber für die Innovationen in der Energietechnik Sektoren Industry Von den ersten elektronischen Steuerungen zu vollautomatischen Fabriken Steigende Produktivität Erhöhte Flexibility Verbesserte Effizienz Energy Von der Erfindung des Dynamos zu den weltweit leistungsfähigsten Gasturbinen Versorgungssicherheit Wirtschaftlichkeit Umweltverträglichkeit Healthcare Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

6 Zukunftsszenario: Fossile Energieträger bleiben bestimmend, aber erneuerbare Energien gewinnen an Bedeutung Stromerzeugung (in TWh¹) Erneuerbare Energien (ohne Wasser) in 2008: 600 TWh (3% von gesamt) Wind 13% 28% Solar 2% 47% Biomasse 2.6 % p.a TWh 3% 15% 13% 22% 5% 42% 68% 60% TWh 14% Wasser 13% Nuklear 13% Gas 21% Öl 3% Kohle 36% Erneuerbare Energien (ohne Wasser) in 2030: TWh (14% von gesamt) 3% Solar 28% Fossile Energiequellen Geothermie Geothermie Andere 1% Biomasse 19% Wind 49% Quelle: Siemens Energy Sector, GS4 base case ¹ Terawattstunden Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

7 Energie Quo Vadis Die drei Schritte zu einer nachhaltigen Energieversorgung 1 Optimierung des Energiemix 2 Effizienzsteigerung entlang der gesamten Energiekette 3 Systemische Optimierung / Smart Grid Die Zukunft der Energieversorgung: Integriertes Energiesystem Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

8 1 Optimierung des Energiemix zur Stromerzeugung Privilegierte Einspeisung von Erneuerbaren Erneuerbare Energien: - Windenergie - Solarthermie - Photovoltaik Ausgleichende Mittel-/Spitzenlast Erdgasbefeuerte GuD- Kraftwerke: - Hoher Wirkungsgrad - Emissionsarm - Kurze Anfahrzeiten Emissionsarme Grundlast Kohlebefeuerte Kraftwerke: - Hoch effiziente DKW - IGCC mit CO 2 -Abtrennung -CO 2 -Abtrennung nach Verbrennung zur Nachrüstung und als Neuanlagenlösung Kernkraftwerke Wasserkraftwerke Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

9 1 Innovationsbeispiel: Wirkungsgradverbesserung und Herausforderung durch CCS 47% Steinkohle Dampfkraftwerk Kombiniertes Gas- und Dampfkraftwerk >60% Kohlevergasung mit und ohne CO 2 Speicher >43% mit 47% CO 2 Speicher Referent STPP (>600 MW) Irsching 4 Kraftwerk (530 MW) IGCC >400MW mit CO 2 Speicher Effizienz 1992: 42 % 2007: 47 % 2020 Ziel: > 50 % CO 2 frei > 41 % Entwicklung der Effizienz und Reduktion der CO 2 Emissionen Δ CO 2 Basis -11% >-16% >-90% Effizienz 1992: 52 % 2010: > 60 % 2020 Ziel: > 62 % Δ CO 2 Basis -13% >-16% Effizienz 1992: 42 % 2007: 47 % 2020 Ziel: >50 % CO 2 frei IGCC >43 % Neue Technologien sind essentiell, um den ökonomischen und schadstoffarmen Energiemix zu erreichen Δ CO 2 Basis -11% >-16% >-90% Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

10 1 Theoretischer Platzbedarf für den Elektrizitätsbedarf aus Sonnenenergie Welt, EU25, Deutschland Source: DLR 2005 Folie Seite Dr. Klaus Peter Willnow TSCHULIK Energy Sector For internal use only Siemens AG

11 1 Innovationsbeispiel: Einbindung erneuerbarer Energien Nutzung der Wasserkraft am Beispiel China Nutzung erneuerbarer Energien am Beispiel Europa Hydro > GW Wind > GW 1800 km Wasserkraft > GW 2000 km 2000 km Solar > GW Load Centres Produkte und Lösungen Windenergieparks im Offshore-Einsatz mit einer Leistung von 3,6 MW pro Windturbine Hocheffiziente Turbinen für solarthermische Kraftwerke Integration von erneuerbaren Energien über HVDC PLUS, Energietrassen mit UHVAC und UHVDC Gasisolierte Leitungen (GIL) Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

12 1 Wasserkraft per 800kV Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) in Chinas Ballungszentren Erste 800kV HGÜ der Welt HGÜ mit der bis dato größten Übertragungsleistung von 5000 MW über 1400 km. Der 800kV DC Transformator sprengt die Grenzen des bisher technisch machbaren Vermeidung von 30 Megatonnen CO 2 pro Jahr Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

13 2 Energieeffizienz entlang der gesamten Energieumwandlungskette Siemens ist das integrierte Technologieunternehmen Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

14 2 Innovationsbeispiele entlang der Energieumwandlungskette Oil & Gas: ECO II compressor Fossil Power Generation: Gas turbine SGT5-8000H Renewables: 3.6 MW wind turbine Energy Service: Online Blade Monitor Power Transmission: 800kV HVDC Power Distribution: SIPLINK Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

15 3 Systemische Optimierung: Smart Grid Das intelligente Stromnetz der Zukunft Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

16 3 Innovationsbeispiel Metering Services aus Österreich Kundendisplay EnergyIP GUI CIS Work Management Demand Response Management GIS System Outage Management System Enterprise Message Services (MQ, Soap, JMS, etc.) AMI Systems and Services Management Interface Adapters / Web Services API s EnergyIP Message Bus M-Bus Funk AMI Management Database EnergyIP AMI & Meter Reading Adapters EnergyIP Application Modules Metered Usage Data Repository Meter Data Management Gaszähler AMIS E- Zähler AMIS interne Kommunikation Internet-Lösung: Util-Eyes AMIS Transaktionsserver Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

17 3 Innovationsbeispiel: Virtuelles Kraftwerke - Dezentrales Energie Management System (DEMS) X00 kv = X00 kv fenix a step towards the future of a step towards the future of electricity networks G G P, Q P, Q VKW G L LV area 1 LV area 2 G 11 kv/0.4 kv L TVPP area 1 TVPP area 2 Dezentrale Einspeiser werden zu einem virtuellen Kraftwerk (VKW) zusammengeschaltet. Erbringung von Netzdienstleistungen für: Spannungs- und Blindleistungskontrolle Optimierung der Netzverluste Leistungsreserve Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

18 Die Zukunft der Energieversorgung: Smart Grid und intelligenter Energiemix verschmelzen Großkraftwerke stellen die Versorgung mit elektrischer Energie sicher zum integrierten Energiesystem CO 2 Emissionen Anzeige Groß- und Kleinkraftwerke werden in einem integrierten Energiesystem verwaltet Parkplatz für E-Autos mit Ladestation Stromtransport im Untergrund durch gasisolierte Leitungen Kabellose Sensoren und intelligente Zähler für effizientes Lastmanagement und flexiblen Strombezug Energiespeicher, um fluktuierende Stromeinspeisung ins Netz auszugleichen Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector

19 Zusammenfassung 1 Elektrizität ist der Energieträger heute und in Zukunft. 2 Das Energiesystem der Zukunft ist ein Integriertes Energiesystem komplex, aber effizient. 3 Nachhaltigkeit: Wir dürfen nicht auf Kosten der Zukunft leben Ökonomisch Ökologisch Gesellschaftlich "Für einen kurzfristigen Gewinn verkaufe ich nicht die Zukunft des Unternehmens." Seite Dr. Peter TSCHULIK Energy Sector Werner von Siemens

20 Vielen Dank Siemens AG Energy Sector