DIE ROLLE VON ERDGAS IN ZUKÜNFTIGEN ENERGIESYSTEMEN

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "DIE ROLLE VON ERDGAS IN ZUKÜNFTIGEN ENERGIESYSTEMEN"

Monika Beyer
vor 5 Jahren
Abrufe

1 DIE ROLLE VON ERDGAS IN ZUKÜNFTIGEN ENERGIESYSTEMEN Fraunhofer IWES Michael Beil Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik 1

2 INHALT Gas: Für welche Anwendung? Szenarien: Erdgassubstitution durch eine forcierte Energiewende (FEW) Agora Der Wert der Energieeffizienz im Gebäudebereich in Zeiten der Sektorkopplung (AGS) Fraunhofer IEE Barometer der Energiewende (Bar) Wie wird Erdgas ersetzt? Diskussion der Implikationen 2

3 Erdgasverbrauch in europäischen Ländern Erdgasverbrauch (TWh) Deutschland Vereinigtes Königreich Italien Frankreich Spanien Belgien Polen Rumänien Ungarn Österreich Tschechien Slovakai Irland Portugal Griechenland Finnland Litauen Bulgarien Kroatien Lettland Luxenburg Schweden Slovenien Estland Inländische Produktion (zzgl. Speichersaldo) Nettoimport Quelle: Eurostat

4 Charakteristik des Erdgasverbrauchs in Deutschland nach Sektoren sonstiger Verbrauch der Energiebranche: ~1% Strom aus KWK: 5% Transport: <1% nicht-energetisch: 3% Wärmenutzung aus Erdgas nach Sektoren Raum / Warmwasser / Prozesse Strom: 5% Industrie 38% 13% 4% ~0% ~2% 23% 85% Direkte Wärmeerzeugung: 71% Haushalte 42% GHD 20% 24% 24% 77% 7% 7% 22% ~0% ~0% 1% 11% 84% 1% 6% 10% 1% 11% 1% 1% Heizwerke (Fernwärme): 3% Wärme aus KWK: 11% Quelle: Eurostat 2014, AGEB

5 Szenarien Erdgassubstitution durch eine forcierte Energiewende (FEW) Agora Der Wert der Energieeffizienz im Gebaeudebereich in Zeiten der Sektorkopplung (AGS) Barometer der Energiewende (Bar) 5

6 Szenario: Erdgassubstitution durch eine forcierte Energiewende (FEW) 6

7 Eingesetzte Modelle SCOPE (AGS) Sektorübergreifende Zubau- und Einsatzoptimierung Output Kosten für Erzeugung von Strom, Prozess- und Netzwärme Elektrische Leistung und Arbeit der Stromerzeuger Importmengen PtX Märkt e: Eingangsgrößen Brennst offkosten Technologiekosten Pot enziale/ Rest rikt ionen Zeitreihen für Energiebedarfe (Strom, Wärme, Verkehr) St rommarkt Wärmemärkte (unt. Haustypen und Temperaturen) Europa und/oder DE Kostenminimierung unt er Einhaltung von Klimazielen Gasmarkt Mobilität smärkte (unt. Größenklassen und Fahrleistungen) Ergebnisse Optimaler Strommix Opt imaler Wärmemix Opt imaler Verkehrsmix Energiemengengerüst und inst alliert e Leistung CO 2 -Preis CO 2 -Markt Technologieportfolio: Pow er-t o-x Importe Windkraft, PV St romspeicher Pow er-t o-gas BEV-Pkw/Lkw PHEV/REEV-Pkw/Lkw Wasserkraft KWK Klimatisierung Kessel Oberleitungs-Lkw Kondensations-KW Pow er-t o-heat Wärmepumpen Solart hermie Geot hermie

8 Mengengerüst 2050 (AGS) 87,5% Szenario EE-Abregelung Netto-Import Gas-KWK Gas-Kond. Müll, Klärgas Laufwasser Wind-Offshore Wind-Onshore PV Strom [TWh/a] Erzeugung 8

9 Mengengerüst Barometer der Energiewende 9

10 Wie wird Erdgas ersetzt? Rein EE in 2050 Biogas aus Reststoffen Strom ersetzt Erdgas bei Wärmeanwendung Synthetische Gase ersetzen Erdgas Exkurs: Internationales PTG/PTL 10

Ausgewählte Standorte mit Wind und PV Windatlanten um Wirtschaftlichkeit am Standort zu bewerten Wetterdaten um Einspeiseprofil zu bewerten E115 = 4307 E101 = 2621

11 Ausgewählte Standorte mit Wind und PV Windatlanten um Wirtschaftlichkeit am Standort zu bewerten Wetterdaten um Einspeiseprofil zu bewerten E115 = 4307 E101 = 2621 PV = 1799 Auslastung Wind / PV (in h/a) E115 = 4472 E101 = 3025 PV = 1818 E115 = 5088 E101 = 3289 PV = 1830 E115 = 5447 E101 = 3977 PV = 1666 Copyright (c) 2015 Vaisala

12 Optimierte PtL-Kosten (2050) 2030 mittlere Kostendegression und Wirkungsgradsteigerung 1,52 /l /MWh 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 PtL-Produktion in Marokko (2050) 116,65 2,88 0,31 32,77 1,31 Transportkosten Power to Heat Batterie PtL-Anlage Energieproduktion LCOE EE 2050 langfristige Untergrenze der Lernkurven 1,16 /l 60,00 40,00 20,00-42,16 79,37 37,82 28,86 Wind PV EE PtL LCOE PV LCOE Wind FT-Kraftstoffkosten Gestehungskosten

13 EE ersetzen fossile Kraftstoffe im wachsenden Stromsektor (FEW) Strombereitstellung (TWh) % 15% 20% 28% 38% 50% 63% 73% 81% 89% Anteil der EE am Primärenergieverbrauch Kernenergie Braunkohle Steinkohle Erdgas Onshore Offshore PV Wasserkraft Biomasse (ohne Biogas/-methan) 13

14 Reduktion der Erdgasimporte durch forcierte Energiewende (FEW) Reduktion der Erdgasimporte: 16% bis % bis % bis % bis

15 Klimaziele 2030 und 2050 (AGS) Sektorziel Verkehr (national) Mio.t CO % Kyoto-Emissionen und Sektorziel Gebäudewärme Mio. t CO alle energiebedingten Emissionen = 0, kein Tanktourismus mehr, vollständige Dekarbonisierung des intern. Verkehrs Emissionen [Mio. t CO 2-Äqui. ] Historisch Ziel internationaler Verkehr LULUCF nationaler Verkehr % -80% -95% Energiesektor Verkehr (national) Industrie Gebäudewärme Strom CO2-Emissionen [Mio. t] Nichtenergetische Emissionen 0-2% -40% -100%

16 Diskussion und Schlussfolgerungen Wenn Klimaschutz ernst genommen wird, muss die Nutzung alle fossilen Energieträger eingestellt werden Die Einsparung an Erdgas muss bis 2030 mindestens 40% betragen Alternativen wie PTG/PTL (noch) sehr teuer Besonders Verkehr und nichtenergetische Emissionen/stoffliche Nutzung sind eine Herausforderung 16

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Stefan Bofinger Leiter Energiewirtschaft und Systemdesign 17

Ähnliche Dokumente

Flexibilitätsbedarf in zukünftigen Energieversorgungssystemen

FRAUNHOFER IWES ENERGIESYSTEMTECHNIK Tagung Speicher für die Energiewende, Hannover, 29.09.2017 Flexibilitätsbedarf in zukünftigen Energieversorgungssystemen Diana Böttger Seite 1 AGENDA Motivation Langfristige