Strom- und Gasnetze: Zwei ungleiche Partner auf gemeinsamem Weg?

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1 Strom- und Gasnetze: Zwei ungleiche Partner auf gemeinsamem Weg? dena Konferenz der Strategieplattform Power to Gas Peter Franke Vizepräsident der Bundesnetzagentur Berlin,

2 Agenda Einführung Stromnetz und Gasnetz: Gemeinsam zum Ausbau der Erneuerbaren Energien Stromspeicher: Bedarf, Technologien und Potentiale Power to Gas als Bindeglied zwischen Strom- und Gasnetz Förderung von Power to Gas im neuen Energierechtsrahmen Abschätzung der notwendigen Investitionen bzw. zu den Kosten Marktrollen bei Power to Gas Bundesnetzagentur 2

3 Ausgangslage Stromerzeugung aus Wind und Solar ist sehr volatil: Erzeugungsnaher Verbrauch nicht möglich Netzstabilität ist nicht gewährleistet o o o o Notwendige Ausgleichsmaßnahmen: Flexible Kraftwerkskapazität (Erdgas) Ausbau der Stromnetze Lastmanagement (Smart Grid) Speicherkapazitäten Kurzzeitspeicher (Batterien, Pumpspeicher) Langzeitspeicher (Norwegen, Gasnetz) Power to Gas ist eine Technologie zur Speicherung von aus Wind und Solar erzeugtem Strom im Gasnetz Bundesnetzagentur 3

4 Strukturdaten Stromnetz Leistungslänge des deutschen Stromnetzes: Höchstspannung: km Hochspannung: km Mittelspannung: km Niederspannung: km Ausbausbedarf gem. EnLAG: 24 Projekte Davon bereits umgesetzt (Stand März 2012): Insgesamt 214 von 1834 km gebaut Zwei Projekte vollständig fertig (Trassenlänge je <10 km) Quelle: Netzentwicklungsplan.de Bundesnetzagentur 4

5 Strukturdaten Gasnetz - Ausbaubedarf Leistungslänge des deutschen Gasnetzes: Hochdruck: km Mitteldruck: km Niederdruck: km Identifizierte Ausbausprojekte NEP 2012, Szenario II bis 2022 Investitionsvolumen: 2,2 Mrd. EUR Bundesnetzagentur Quelle: Fernleitungsnetzbetreiber 5

6 Gemeinsam zum Ausbau der Erneuerbaren Energien Erneuerbare Energien im STROMNETZ Windenergie Stromerzeugung 2011 [TWh] 46,5 Installierte Leistung [GW] 27,2 Biomasse 36,9 5 Wasserkraft 19,5 4,4 Solarenergie Foto: Erneuerbare Energien im GASNETZ Aufbereitetes Biogas Bundesnetzagentur 6

7 Speicherbedarf Bedarfsgerechter Netzausbau ist unabdingbar für die Integration Erneuerbarer Energien den freien Stromhandel im europäischen Binnenmarkt Vollständige Integration fluktuierender EE-Einspeisung in das Elektrizitätsnetz macht die Entkopplung von Erzeugung und Verbrauch erforderlich (z. B. durch Speicherung) Langfrist-Speicherung kann Netzausbau zur Integration von EE ergänzen Power to Gas kann Netzausbau nicht ersetzen Bundesnetzagentur 7

8 Einschätzung Stromspeichertechnologien Regelenergie Lastausgleich auf Std.-Basis PSW Tages- / Wochenreserve Langzeitspeicher Druckluftspeicher Batterien Wasserstoffspeicher Schwungräder +++ Kondensatoren gut geeignet, ++ - grundsätzlich geeignet, + - bedingt geeignet Bundesnetzagentur 8

9 Speicherpotentiale Speichertyp Potential Reichweite Pump-, Druckluftspeicher, Batterien ca. 0,07 TWh el weniger als 1 Stunde 45 Mio. Elektrofahrzeuge á 10 kwh ca. 0,45 TWh el 6 Stunden 5% Wasserstoff im Erdgasnetz ca. 1,80 TWh el ca. 1 Tag 10% Wasserstoff im Erdgasnetz ca. 3,60 TWh el ca. 2 Tage Synthetisches Methan ca. 120 TWh el gut 2 Monate Bundesnetzagentur 9

10 Konvergenz von Strom- und Gasnetz Power to Gas als Bindeglied zwischen Strom- und Gasnetz Durch die Einspeisung von Wasserstoff und synthetischem Methan kann das Gasnetz als Speicher genutzt werden Speicherpotential des Gasnetzes: 130 TWh el, entspricht dem Verbrauch von zwei Monaten Bundesnetzagentur 10

11 Weiterverarbeitung von EE-Wasserstoff: Methanisierung Quelle: Fraunhofer IWES Bundesnetzagentur 11

12 Konvergenz von Strom- und Gasnetz Erdgasspeicher Erdgastransportnetz > 60 bar Stromnetz 220 kv Stromnetz 380 kv Schnittpunkte von Höchstspannungsnetz sowie Erdgashochdruckleitungen über 40 Erdgasuntertagespeicher Wasserstoff benötigt wegen der Konzentrationsgrenzen einen Trägergasstrom, daher Einspeisung nur auf Hochdruckebene möglich Synthetisches Methan entspricht chemisch weitgehend Erdgas und ist daher auf allen Druckstufen einspeisbar Quelle: DBI Bundesnetzagentur 12

13 Staatliche Maßnahmen zur Förderung Bisherige Maßnahmen zur Förderung der Power to Gas-Technologie Gewährung des Zugangs zum Gasnetz durch Erweiterung der Gasdefinition ( 3 Nr. 19a EnWG) bzw. der Biogasdefinition ( 3 Nr. 10c EnWG) Befreiung der Elektrolyse von der Stromsteuer auf Antrag ( 9a Abs. 1 StromStG) Befreiung von Gasnetzentgelten ( 118 Abs. 6 S. 8 EnWG) Befreiung von Stromnetzentgelten für 20 Jahre ( 118 Abs. 6 S. 1 EnWG) Pauschales Entgelt für vermiedene Netzkosten in Höhe von 0,007 Euro je kwh für zehn Jahre ( 20a GasNEV) In der Diskussion Befreiung von der EEG-Umlage für Speichergas ( 37 Abs. 4 EEG-E) Förderung von Demonstrationsprojekten durch BMWi, BMU, BMBF Bundesnetzagentur 13

14 Abschätzung der notwendigen Investitionen in das Netz Wege des Wasserstoffs von verschiedenen Einspeisepunkten durch das deutsche Gasnetz Hell: Einspeisung Ostsee Dunkel: Einspeisung Nordsee Auch im Süden teilw. noch 30 % des ursprünglich eingespeisten Wasserstoffs nachweisbar Quelle: Netzentwicklungsplan Gas 2012 der Fernleitungsnetzbetreiber Bundesnetzagentur 14

15 Kostenschätzungen Kostenstruktur (Quelle: DBI GUT, 2011) Abschätzung der Stromspeicherkosten in Form von H 2 (bei Strompreis von 0 EUR/kWh) Quelle: DBI GUT / Müller-Syring Bundesnetzagentur 15

16 Marktrollen Wer soll die Power to Gas Anlage betreiben? Gas- und / oder Stromnetzbetreiber? Gas- und / oder Stromhändler? Kraftwerks- und / oder EE-Anlagenbetreiber? Dienstleister / Arbitrageure? Erzeuger? Wem nützt Power to Gas? Gasnetz? Stromnetz? Stromhandel? Und wer soll dafür bezahlen? Nach derzeitigem Stand der Gasnetzkunde Speicher optimieren sich am Markt und dienen nicht zwangsläufig dem Netz! Bundesnetzagentur 16

17 Fazit Öffnung des Netzes für Power-to-Gas erfreulich und ein richtiges Signal Schritt hin zur Konvergenz der Netze: Speicherdienstleistung für die Stromnetze mögliche Verringerung des Stromnetzausbaubedarfes Fluktuationsausgleich Rahmenbedingungen zur Einspeisung ins Gasnetz sind geschaffen Markt ist gefordert, die Möglichkeiten zu nutzen und passende Geschäftsmodelle zu entwickeln Bundesnetzagentur 17

18 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Bundesnetzagentur 18

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