M i c h a e l H a e n d e l S i m o n M a r w i t z I E W T , W i e n, Fraunhofer ISI

Transkript

1 EINFLUSS VON WÄRMEPUMPEN AUF DEN INVESTITIONSBEDARF IN NIEDERSPANNUNGSNETZEN M i c h a e l H a e n d e l S i m o n M a r w i t z I E W T , W i e n,

2 Agenda Einleitung Methodik Strommarktmodell Netzmodell Szenarienbeschreibung Ergebnisse Fazit Seite 2

3 Einleitung Energiepolitische Zielsetzung fordert eine höhere Energieeffizienz und eine Reduktion der Treibhausgasemissionen Ausbau erneuerbarer Energien Prozessdekarbonisierung Verstärkte Elektrifizierung Zunehmende dezentrale Erzeugung auch im privaten Bereich Neue Verbraucher kommen in den Markt Einsparung fossiler Energieträger + häufig Reduktion der Treibhausgasemissionen Zusätzliche Stromnachfrage Akteursverhalten meist unklar Konsequenz fürs Stromnetz? Seite 3

4 Methodik Wärmepumpenprofile Strommarktmodell Netzmodell Seite 4

5 Strommarktmodell - Übersicht Seite 5

6 Strommarktmodell - Wärmepumpe Q sol Q sol Q WP Q intern Solare Gewinne Einspeisung Wärmepumpe/Heizung Interne Wärmegewinne T u Q SP Q Luft Q Trans Speichernutzung Lüftungswärmeverluste Transmissionsverluste T i Q WP Q Luft Q SP Q intern Q Trans Seite 6

7 Normierte Stromnachfrage Beispiel: Wärmepumpenprofil 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, Jahresverlauf in 1/4h Seite 7

8 Netzmodell Seite 8

9 Netzmodell-Netzausbau Netzzustand berechnen Netz ausbauen Thermische Überlast Spannungsband verletzung Netzausbau abgeschlossen Seite 9

10 Szenarienbeschreibung: Netztopologie Ländlich: Vorstädtisch Städtisch: Seite 10

11 Szenarienbeschreibung Netzparameter Einheit Ländlich vorstädtisch städtisch Transformatoreistun g kva x630 Leiterquerschnitt mm² Kabellänge pro Haushalt m/hh Anzahl Haushalte Anzahl PV-Anlagen kwp PV Anlagen 36% Elektrofahrzeugdurchdringung mit maximaler Ladeleistung 10,8 kw 30% Wärmepumpendurchdringung 2 Häusertypen: Einfamilienhaus: 4 kw Wärmepumpe und 4000 kwh Stromverbrauch Mehrfamilienhaus: 8kW Wärmepumpe und kwh Stromverbrauch Seite 11

12 maximale Abweichugn von der Nennspannung in % Auswertung - Netzbelastung Ländlich Vorstädtisch Städtisch Ungesteuerte Betriebsweise Preisgesteuerte Betriebsweise Seite 12

13 Investitionsbedarf in /Haushalt Auswertung Investitionsbedarf pro Haushalt Ländlich Vorstädtisch Städtisch Ungesteuerte Betriebsweise Preisgesteuerte Betriebsweise Seite 13

14 Zusätzliche Netznutzungsentgelte in ct/kwh Auswertung - Netznutzungsentgelte 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Ländlich Vorstädtisch Städtisch Ungesteuerte Betriebsweise Preisgesteuerte Betriebsweise Seite 14

15 Investitionsbedarf in /Haushalt Auswertung - Sensitivitätsanalyse Zusätzlicher Netzinvestitionsbedarf fängt bei einer Wärmepumpendurchdringung ab 20% an mit stärkerem Anstieg zwischen 30% und 60%. Anstieg der Netznutzungsentgelte für das städtische Netz größten, absolut gesehen aber geringer als die zusätzlichen Netznutzungsentgelte im ländlichen und vorstädtischen Netz Wärmepumpendurchdringung in % Investitionsbedarf ohne die Berücksichtigung von Elektrofahrzeugen Seite 15

16 Fazit Analysen sind stark Szenarienabhängig Bei betrachtete Szenarien: Wärmepumpen können für Netzüberlastungen verantwortlich sein und einen Netzausbau erforderlich machen Elektrofahrzeuge haben den tendenziell etwas größeren Einfluss aufs Niederspannungsnetz Verhalten der Wärmepumpe/ neuen Verbraucher haben einen signifikanten Einfluss auf die Netzbelastung und damit die Netzausbaukosten Seite 16

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Michael Haendel Breslauer Straße Karlsruhe Seite 17