WKK als Baustein zur Energiewende!
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- Claudia Brandt
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1 WKK ist wirtschaftsfördernd, effizienzsteigernd, rentabel und ökologisch WKK als Baustein zur Energiewende! Dr. Hans-Kaspar Scherrer CEO IBAarau AG VR-Präsident Swisspower Netzwerk AG 13. ECG-Event Zürich 1
2 Energiestrategie 2050 Wesentliche Punkte Paket I Kernenergieanlagen werden nicht erneuert, RBV sistiert Steigerung der Energieeffizenz Erneuerung Ausbau der Netze Reduktion der Treibhausgase CO2-Gesetzgebung Ausbau der erneuerbaren Energie Ausbau der Förderung für erneuerbare Energie / KEV Förderung WKK Einbindung der EVU in die Effizienzsteigerung Restbedarf: Fossile Stromproduktion und Importe Ausbau Energieforschung Stromabkommen EU, Marktöffnung
3 Endenergieverbrauch geht zurück PJ TWh Wasserstoff Biogas als Treibstoff Flüssige Biotreibstoffe Flugtreibstoffe Diesel Benzin Biogas, Klärgas Umgebungswärme Solarwärme (Industrie-)Abfälle Holz Fernwärme* Kohle 100 (c) Prognos AG 2012 Erdgas Sonstige Erdölprodukte Heizölprodukte o. Treibstoffe Elektrizität* Quelle: Prognos
4 Realistisches Stromangebot auf Basis Massnahmenpaket UVEK TWh bestehende Wasserkraftwerke neue Wasserkraftwerke bestehende Kernkraftwerke bestehende fossile KW bestehende Bezugsrechte bestehende Erneuerbare* neue fossile WKK neue Erneuerbare* neue Kombikraftwerke neue Kernkraftwerke neue Importe Bruttonachfrage *) gekoppelt und ungekoppelt Hydrologisches Jahr Quelle: Prognos
5 Energieverbrauch Schweiz MWh Im Winter sind wir auf Importe angewiesen! Überschuss im Sommer! Im Winter sind wir auf Importe angewiesen! Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Konv.-therm. und andre Kernkraftwerke Laufkraftwerke Speicherkraftwerke Landesverbrauch
6 Stromverbrauch MWh Zusätzliche Saisonale Speicherkraftwerke Kapazität Speicher heute: 8 TWh TWh 80 TWh TWh TWh Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Thermisch 3.5 TWh Hydro 15.5 TWh Hydro Storage 20.6 TWh Renewables 21.6 TWh End Energy % 80 TWh End Energy TWh Quelle: BFE
7 MWh Stromverbrauchsprognose 2050 (WAM) 4 TWh zusätzliche saisonale Speicherkraftwerke 17 TWh Import oder zus. Produktion im Winter (WKK, Geothermie, GuD, Biomasse) TWh 21 TWh 80 TWh TWh Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Thermisch 3.5 TWh Hydro 15.5 TWh Hydro Storage 20.6 TWh Renewables 21.6 TWh End Energy % 80 TWh End Energy TWh Quelle: BFE
8 Fazit ES 2050 Die neue Energiestrategie ist sehr ambitiös und erklärt uns, wie man mit erneuerbarem Energie den Wegfall der Kernkraft ersetzen kann Wir versuchen das Gleiche zu machen wie Deutschland, einfach besser Italien? Frankreich? England? Regulierung, Förderung und Liberalisierung gleichzeitig Versorgungsauftrag der Strombranche wird durch EEE-Auftrag abgelöst Mehr Wertschöpfung im eigenen Land Mehr Verantwortung für Umweltbelastung und Energiekonsum
9 GuD und WKK sind effizient Primärenergie kg CO 2 /kwh GuD: Gaskombikraftwerk WKK: Wärme-Kraft-Kopplung WP: Wärmepumpe elektr. JAZ: Jahresarbeitszahl WP ɳel: Elektr. Wirkungsgrad pro kwh kg CO 2 /kwh ɳ el =55% Umweltwärme inkl. Verluste ɳ el =38% GuD 0.33 WKK JAZ 3.0 Wärme (bei Anwendung von Abwärme kg CO 2 /kwh) 0.12 Verlust Wärme/Strom Wärmepumpe Strom
10 Stellenwert Erdgasversorgung Brennwert mit Solar Erdgas fahren Biogas WKK mit Wärmenetz E-gas, Gas aus Strom Geothermie morgen heute Gas Wärmepumpe Mini BHKW Micro Gasturbine Brennstoffzelle Wasserstoff
11 Netzkonvergenz Rückgrat der Energieversorger Stromnetz Gasnetz Biomasse WKK/BHKW Mobilität Neue Erneuerbare WKK/Gasturbine Gasspeicher Batteriespeicher Strom zu Gas/ «P2G» Biogas SNG Wasser/Pumpspeicher Mobilität Querverbund Stadtwerke Wärmenetz SNG: Synthetische Methan, Wasserstoff P2G: Power-to-Gas 11
12 Integrales Versorgungskonzept mehr als Minergie Bauten und KKW Ausscheidung von Energieträgerzonen Anergienetze WKKgross Integrale Energieplanung Stromnetz «Smart Town» Gasnetz Wärmenetz Geothermie WKKklein Geothermie Wärme Pumpen WKK Energiespeicher (Geothermie) Wärme Pumpen Verbindliche Energierichtpläne gehören zum Versorgungskonzept einer Stadt
13 Technisches Potenzial WKK Heute (ohne WKK) 9 TWh Heizöl neu WKK Prozess Abwärme+Strom 4.5 TWh Industrie 10 TWh Gas 50% Prozess 80% 3.5 TWh 8.0 TWh Wärme TWh/a 23.5 Wohnen, Dienstleistungen 7 TWh Brennstoff 4 TWh Brennstoff Fernwärme 95 Städte WKK klein Objekte (Bestand ca. 1 Mio.) 6.0 TWh 7.0 TWh 5.0 TWh 4.0 TWh 1.5 TWh 16.0 Strom TWh/a
14 Rahmenbedingungen CO 2 -Gesetz: Gleichbehandlungsprinzip Stromproduktion Inland und Import von fossiler Elektrizität (bzw. Strom unbekannter Herkunft); Anerkennung von Bescheinigungen für CO 2 -neutrale Abwärme aus WKK Anlagen WKK-Strategie (EVU s): Nutzung aller Potenziale (Industrie, Wärmenetze, virtuelle Kraftwerke und Stromproduzierende Heizung) und Entwicklung der Brennstoffzelle, Mikroturbinen, etc. Entgelt für vermiedene Netzkosten: Dezentrale Einspeisung mit WKK erhöht Versorgungssicherheit und entlastet Verteil- und vorgelagertes Netz Anschubfinanzierung Wärmenetze: besonders in urbanen Gebieten muss die Netzkonvergenz (Strom, Gas, Wärme) genutzt werden; Glättung der volatilen Einspeisungen (Wind, PV), saisonale und kurzzeitige Energiespeicherung (PtG, PtH) Tarifmassnahmen der Gasversorger: Entwicklung eines Anreizmodelles und optimierte Beschaffung für WKK Anlagen (> Betriebsstunden) Entschädigung Rückspeisung Strom: Net Metering (1/4h-Werte) bei allen Anlagen bzw. Modell für Gross- und Industrieanlagen
15 Vermiedene Netzkosten durch WKK Produktion WKKgross WKKklein Netzebene Verbraucher vermiedene Netzkosten durch WKK Einspeisung Netzkosten in Rp/kWhel Entspricht Einsparungen durch WKK
16 Winterspitzen, Residuallast WKK Anlagen dämpfen im Winter die Spitzenlast Leistungspotenzial beträgt bei 16 TWh Ausbau rund MW im Winter und MW im Sommer WKK wirken asynchron zu den Erneuerbaren Wind und Photovolataik heutige Leistung Pumpspeicherwerke beträgt MW (geplant: MW) Mit Zubau EE wird zwangsläufig der Bedarf an Residuallast steigen WKK Systeme können Energie kurzfristig speichern Überschüsse aus EE Strom sollen in Zukunft in Gas (auch lokal) umgewandelt werden können (Power to gas); entspricht negativer Regelenergie
17 «Fernwärme» ist der Schlüssel «heute WKK morgen H 2 oder Geothermie» Kernpunkte Netze: Quelle: Eicher + Pauli AG Wirtschaftlichkeit: gut mittel schlecht Energierichtplanung wird ein zentrales Instrument in städtischen Räumen Min. Anschlussdichte muss vorhandenen sein Standortfindung für grössere Erzeugungsanlagen ist ein «Schlüsselprozess» Strom-/Gas-/Wärmeund Anergienetze konvergieren lokal zu einem Energiesystem
18 ewb, Energiezentrale Forsthaus, Bern Die Stadtwerke haben es in der Hand, mit Wärmenetzen und WKK-Anwendungen den Anteil erneuerbarer Energie in der Wärmeversorgung rasch zu steigern und im Winter zusätzlich elektrische Bandenergie zu produzieren! 90 MW Strom, 350 GWh Strom, 350 GWh Wärme und Dampf, 500 MCHF es ginge auch etwas kleiner!
19 Nicht gross oder klein, der richtige Mix wird die Lösung sein! J920, el =48.7% Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 17.Jan 2013 ECG Event HK Scherrer 19
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