WINDGAS. Chancen von Power-to. to-gas für die Energiewende. NetzLabor der Bürger-Energie Berlin, 19. Januar 2015

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1 Chancen von Power-to to-gas für die Energiewende NetzLabor der Bürger-Energie Berlin, 19. Januar 2015 Marcel Keiffenheim Leiter Politik und Kommunikation Greenpeace Energy 1

2 UNTERNEHMEN ENERGIEWENDE Greenpeace Energy, 2015

3 Greenpeace Energy Entstand 1999 aus einer Greenpeace-Kampagne und ist die Fortsetzung dieser Kampagne mit den Mitteln eines Energieversorgers. Ist ein politisches Unternehmen. Wir wollen zeigen, dass Energiewende geht und wie sie geht. Gemeinsam mit unseren Genossenschaftsmitgliedern und Kunden kämpfen wir für eine umweltfreundliche Energiewirtschaft. Versorgt heute mehr als Privat- und Gewerbekunden mit Ökostrom sowie rund Kunden mit prowindgas Genossenschaftsmitglieder als Eigentümer. Trägt aktiv zum Erfolg der erneuerbaren Energien bei: Bau eigener Öko-Kraftwerke (14 Windparks, 3 PV-Kraftwerke;133,4 MW, gebaut/in Bau) Ökostrom-Versorgung nach strengen Greenpeace-Kriterien Energiepolitische Arbeit Windgas Greenpeace Energy,

4 Realisierung des Windgas-Konzepts: Rolle von Greenpeace Energy Greenpeace Energy hat Power to Gas nicht erfunden. Wir engagieren uns für Windgas, weil die Energiewende ohne nicht funktioniert. Unser Beitrag: Wissenschaftliche Fortentwicklung; politische Arbeit für den Lösungsansatz. Market making für die Windgas-Technologie: Windgas-Elektrolyseure benötigen Absatzmarkt für produzierten EE-Wasserstoff. Unsere Kunden fragen nach grünem Gas ; prowindgas als Mischprodukt aus Erdgas und (kleinem) Windgas-Anteil Ein erster Nischenmarkt für Elektrolyseure, wo sie ihre (noch) hohen Kosten verdienen können. Greenpeace Energy,

5 prowindgas von Greenpeace Energy Seit Herbst 2011; inzwischen Kunden Seit Dezember 2014 Windgas-Beimischung durch Enertrag-Elektrolyseur, Prenzlau Weitere sollen folgen Kunden zahlen Aufschlag von 0,4 ct/kwh zur Förderung der Windgas-Technologie (Co-)Finanzierung von Windgas-Projekten Aufkauf des EE-Gases zu auskömmlichen Preisen Studien, Konzepte etc. Vorteil Kunde: Kriegt (anteilig) sauberstes Gas der Welt; hilft Energiewende; zahlt nicht mehr als bei (anspruchsvollem) Biogas (ebenfalls Beimischungs-Produkt). Vorteil Elektrolyseur: Absatzmöglichkeit für produziertes Windgas Vorteil Greenpeace Energy: Notwendiger Beitrag zum Gelingen der Energiewende Greenpeace Energy,

6 Greenpeace Energy,

7 Windgas im Stromsektor schematischer Ablauf Stoffliche H2-Nutzung Wärme Gaskraftwerk H2/E-Mobilität Wind weht; Strombedarf höher als Windeinspeisung/Netzkapazität Wind weht; Strombedarf geringer als Windeinspeisung/Netzkapazität Wind weht schwach; Strombedarf höher als Windeinspeisung Greenpeace Energy,

8 100 % EE-Szenario (UBA 2010) Greenpeace Energy,

9 [Ziel ist ein ] ein Stromsystem, in dem flexible Erzeuger, flexible Verbraucher und Speicher auf das fluktuierende Dargebot aus Wind und Sonne reagieren. Aus: Ein Strommarkt für die Energiewende Grünbuch des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, Oktober 2014, S. 7 Greenpeace Energy,

10 Schwankender Stromverbrauch Stromverbrauch und Einspeisung erneuerbarer Energie Leistung Stromverbrauch Erzeugung Überschuss Versorgung mit an erneuerbaren Energien Energien Zeit Greenpeace Energy,

11 Gutes Elektrolyseur-Projekt aus Sicht von Greenpeace Energy Dezentrale Anlage direkt am Windpark Stromversorgung über Direktleitung Einspeisung des erzeugten Wasserstoffs ins Erdgas-Netz Produktion von Wasserstoff für Wärmekunden bei hohem Wind-Dargebot Ergänzende Betriebsszenarien Regelenergie-Angebot / Netzstabilisierung Bilanzkreismäßige Optimierung der Stromproduktion des Windparks Nutzung zusätzlicher Windanlagen über Ausbau-Korridor der Bundesregierung hinaus ohne EEG-Förderung Greenpeace Energy,

12 Greenpeace Energy,

13 Ökologische Qualität von Windgas Wann darf der Elektrolyseur aus ökologischer Sicht laufen? Wenn die EE-Produktion die Stromnachfrage übersteigt. Wenn fluktuierende erneuerbare Energien heruntergeregelt werden Netzengpässe Regelenergieangebot Marktsituation Optimierung in der Direktvermarktung In der Entwicklungsphase von Windgas: Immer wenn wir ein hohes Dargebot fluktuierender erneuerbarer Energien haben! Stoffliche Nutzung des Windgases oder sein Einsatz in Mobilität sinnvoll. Beitrag zum Entstehen des für die Energiewende nötigen Speichers nur, wenn Windgas ins Gasnetz eingespeist wird. Greenpeace Energy,

14 Bisherige EE-Strom Strom-Überschüsse in Deutschland EE-Abregelungen wegen Engpässen im Übertragungsnetz (ca. 99 % Windstrom) GWh (Quelle: Bundesnetzagentur) Greenpeace Energy,

15 Künftige EE-Strom Strom-Überschüsse in Deutschland Greenpeace Energy,

16 Wasserstoff-Toleranz heutiger Komponenten im Gasnetz Quelle:dbi Greenpeace Energy,

17 Gasnetz als Speicher für fluktuierende erneuerbare Energien Que Quelle: FENES / reenpeace Ener Greenpeace Energy Vorrang Einspeisung Wasserstoff bis zur technischen Aufnahmegrenze Gasnetz Wasserstoff-Anteil von 10 Vol.-% machbar: 11,7 TWh Speicherkapazität Ertüchtigung des Gasnetzes für höhere Wasserstoff-Beimischungen möglich Für darüber hinaus gehenden Bedarf Methanisierung Greenpeace Energy,

18 Windgas im Verhältnis zu sonstigen Speicher-Optionen Greenpeace Energy,

19 Notwendigkeit von Windgas für die Energiewende Laufende Studien bei FENES und Energy Brainpool : Brauchen wir Windgas für die Vollendung der Energiewende? Ab wann? Welche Kapazität? Wie sieht die Rampe aus, um die Kapazität aufzubauen Rechnet sich Windgas? Studien noch nicht fertig, hier ein allererster Schulterblick : Windgas ab 40 % EE für sinnvoll; Windgas ab 80 % EE notwendig. Aber: Gilt für idealen Netzausbau und bestimmten Entwicklungspfad. Änderungen der Parameter können zu höherem/früheren Bedarf führen. Robuste Energiewende nur mit Speichern. Speicher als Nationale Energiereserve 80 % EE kann nicht Endziel bleiben. Wir brauchen zwingen 100 % Erneuerbare. Dezentrale Windgas-Projekte schon vor 40 % EE sinnvoll. Greenpeace Energy,

20 Überschlägige Betrachtung: Rechnet sich Windgas? Für das Jahr 100 Prozent Vergleich idealisierte Szenarien EE ohne Windgas vs. EE mit Windgas. Randbedingung: Ausgleich der Fluktuation über ausländische Kapazitäten möglich, aber annähernd ausgeglichene Export/Import-Bilanz in Jahresbetrachtung. b Installierte Leistung in GW Stromerzeugung in TWh Wind onshore Wind offshore Photovoltaik Wasserkraft 5,6 22 Biomasse 8,1 49 Geothermie 3 18 Greenpeace Energy,

21 Szenario EE ohne Windgas Maximal 83 % EE unter genannten Rahmenbedingungen möglich Dunkelflauten lassen sich auch durch weiteren Zubau nicht (wirtschaftlich sinnvoll) füllen. Nutzung ausländischer Kapazitäten bringt Graustrom-Anteil ins Land (unterstellt wurde europaweiter EE-Ausbau, aber in langsamerem Tempo). 70 GW fehlende Leistung zur Herstellung der Versorgungssicherheit. Neben Lastverschiebung und weiteren Flexibilitätsoptionen bleibt ein großer Park von Erdgas-Residual-Kraftwerken notwendig (Gas als klimafreundlichste fossile Energie. Greenpeace Energy,

22 Szenario EE mit Windgas 100 % EE möglich Nötig für Residualmengen, die sich nicht über EE und Importe decken lassen: 70 GW Windgas -Kraftwerke und 164 GW Elektrolyseure Anmerkung: Zunächst DSM und hocheffiziente Speicher nutzen. Windgas zur Deckung des residualen Bedarfs. (Hier noch nicht berücksichtigt). Szenario EE mit Windgas ist um 20 % günstiger als Szenario EE ohne Windgas Jährlicher Kostenvorteil entspricht bei heutigen Preisen einer hohen dreistelligen Millionen-Euro-Summe. Annahmen: Elektrolyseurkosten 250 /kw; Erdgaspreis 30 /MWh; CO2-Preis 100 /MWh Keine Betrachtung der EE-Wasserstoff/EE-Methan-Frage Greenpeace Energy,

23 Fazit Ohne Windgas können wir uns nicht vollständig aus erneuerbaren Energien versorgen. Damit die Technologie bei hohen EE-Anteilen zur Verfügung steht, müssen wir sie rechtzeitig entwickeln. Windgas ist heute noch nicht notwendig aber nützlich Optimierung des nötigen Netzausbaus Schnelleres EE-Ausbau-Tempo möglich Stabilisierung des Stromnetzes und damit Ersatz konventioneller Must- Rund-Kraftwerke Nutzung im Wärme-, Mobilitäts- und industriellem Sektor 100 % EE mit Windgas ist nicht nur sauberer als 80 % EE / 20 % Fossil es ist auch deutlich billiger. Windgas macht die Energiewende und den Weg dorthin robuster. Greenpeace Energy,

24 Kontakt: Marcel Keiffenheim Leiter Politik und Kommunikation Greenpeace Energy Telefon: 040 / Greenpeace Energy,

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