Creating Energy Solutions

Transkript

1 Creating Energy Solutions

2 VBSA-Fachtagung Thomas Peyer, Leiter Energiedienstleistungen Abwärme Eine verkannte Energieform in der Sackgasse?

3 Swisspower Aktionäre. Swisspower und ihre Aktionäre in Zahlen Limeco Stromkunden/Innen Mitarbeitende Umsatz kumuliert CHF 4.1Mrd. Marktanteile am Gesamtverbrauch der CH Erdgas 55% Fernwärme 46% Elektrizität 18% Wasser 18% Seite 3

4 CH Best Seite 4

5 Agenda. Abwärme die verkannte Energieform in einer Sackgasse? Definitionen und Begrifflichkeiten Energiestrategie 2050 Herausforderungen? Schweizerisches Versorgungskonzept «heute-morgen» Systemischer Ansatz «Netzkonvergenz» Effektivität von Wärmenetzen Wirtschaftliche Rahmenbedingungen Fazit Seite 5

6 Ohnehin Prozesse «Energie=Nebenprodukt» Seite 6

7 Abwärme. Ohnehin-Prozess Energie = Nebenprodukt (z.b. KVA, Lebensmittelindustrie, Rechenzentren) Strom Ohnehin-Prozess Energie = Nebenprodukt (z.b. Stahlherstellung, Flumroc) Stromproduktion Abwärme = Nebenprodukt (z.b. Biomassekraftwerk) CO 2 CO 2 -CO 2 Input Produkt Input Produkt Input Produkt Abwärme CO 2 -neutral Externe Nutzung CO 2 -neutral CO 2 -neutral Seite 7

8 Begrifflichkeiten. Eigenbedarf Verstromung ungenutzt Eigenbedarf Wärmebereitstellung Spitzenlastkessel Wärmepumpe, etc. Transport- und Verteilnetz, Hausanschlüsse Dezentrale Wärmenutzung verstromen 1 Abwärme (ohnehin Prozesse) 2 3 veredeln Anergienetz Wärmenetz verteilen Kältenetz 4 Prozess Eigenbedarf Fernwärme Seite 8

9 Definition. Abwärme ist Energie, die bei technischen oder industriellen Prozessen entsteht, unabhängig davon, ob sie genutzt wird oder nicht. Abwärme ist brachliegende Energie. Bleibt sie ungenutzt, verpufft sie in die Umwelt /EnFK 9

10 Seite 10

11 Energiestrategie TWh Energieeffizienz Gewinner: Strom! 25% 125 TWh ~50% Gas Biomasse Fernwärme Verlierer: Erdöl Mobilität Industrie Haushalte Quelle: Prognos (Wärmetagung 2015) Seite 11

12 Herausforderungen ES 2050? 1. Hochgesteckte Energieeffizienzziele Wärme und Mobilität (~Halbierung des Energieverbrauchs!) 2. Zunahme Strom führt zur Versorgungslücke 3. Strom versus leitungsgebundene Energien Seite 12

13 Effizienzpfad Wärme ein «Jahrhundertprojekt»! CO 2 MWh Energetische Sanierungsraten <1.0% Seite 13

14 Strom 3!? Heizen Mobilität Smart Technology Einzelheizung Wärmepumpe Batterie Digitalisierung Minergie MuKEn 2014 NZEB 700 PS Social Media NZEB: Nearly Zero Energy Buildings Seite 14

15 Versorgungslücke Strom! +Stromimport Quelle: VSE Seite 15

16 Strom vs. leitungsgebundene Energien Elektrowärmepumpe Jahresarbeitszahl kwh Verluste 1 Gaswärmepumpe Jahresarbeitszahl kwh Verluste 2 76 kwh Primär-energie 28 kwh Strom 100 kwh Raumwärme 76 kwh Primär-energie 72 kwh Umweltwärme 25 kwh Umweltwärme 1 Verlust Stromerzeugung und Transport 2 Wärmeverluste Seite 16

17 Primärenergiefaktoren. 1) ESU-Services 2.65 MJeq/MJ 1) 1.64 MJeq/MJ 4.02 MJeq/MJ =38% =60% =25% Seite 17

18 Korrektur nötig! 2.0 Nationale Gewichtungsfaktor (BFE, EnDK) ? 0.6 CO 2 -neutral 0 0 Strom Fossile Biomasse Abwärme Sonne, etc. Abwärme Seite 18

19 ersorgungskonzept CH Seite 19

20 Schweizerische Versorgungskonzept heute. CO 2 Wärme Gas Kälte Strom Öl CO 2 CO 2 Netze Netze Netze Seite 20

21 Schweizerische Versorgungskonzept morgen. CO 2 Wärme Gas Kälte Strom Öl CO 2 CO 2 Netze Netze Netze Seite 21

22 Baustellen und Sackgassen überall! CO 2 Wärme Gas Kälte Strom Öl CO 2 CO 2 Netze Netze Netze Seite 22

23 Paradigmenwechsel!? Seite 23

24 Systemischer Ansatz - Netzkonvergenz. Stromnetz Pumpspeicher Power to Gas Gasspeicher Transport Gasnetz Wärme-/Kältenetz Datennetz/Web Wärmespeicher Geothermie Datenspeicher Seite 24

25 Wärmenetze wirken CO 2 -effizienter CO 2 Fenster: % CO 2 Ersatz Heizung: % CO 2 +tiefere CO 2 -Vermeidungskosten Seite 25

26 Rahmenbedingungen für Abwärmegebiete?! einheitliche Regelung MuKEn, Minergie, etc. Lockerung der Gebäudevorschrift Anerkennung von Abwärme/erneuerbaren Gasen Speichern Seite 26 leitungsgebundene Energieversorgung Strom Wärme Gas

27 «Wärmewende» oder Stromstrategie! Sanierungsrate 1% -> 100 Jahre Umsetzung 20 Jahre + Vermeidungsstrategie + dauerhafte Lösung - Wirkung erst nach mehreren Jahrzenten - Hohe Kosten für Eigentümer - Subventionen (CO2-Abgabe) + rasch umsetzbar + wirtschaftlich + Netzkonvergenz und Speicherpotenzial + Erhalt von Netzinfrastruktur + Vorinvestition Geothermie - Hohe Anfangsinvestitionen (Risiken, weil fehlende Rahmenbedingungen) - Energieplanung Seite 27

28 Abwärme und erneuerbare Wärme (CH). (bei genügend hoher Wärmedichte) Quelle: Weissbuch Fernwärme Verband Seite 28

29 Abwärmepotenzial CH in der Industrie. 1 Zerspanen (Kühlschmiermittel) 2 Laserschneiden (Kühlwasser) 3 Kunststoffspritzgiessen (Kühlwasser) Abwärme-Leistung [kw] Potenzial steigt 4 Drucken (Kühlwasser) 5 Giessen, Massiv-Umformen (Kühlwasser) 6 Schmieden (Verbrennungs-Abgas) 7 Schmieden, Giessen, Massiv-Umformen (Werkstücke) 8 Kneten/Extrudieren (Kühlwasser) 9 Kneten/Extrudieren (Brüden) 10 Mahlen (Kühlwasser) 11 Mahlen (Abluft) Quelle: Hochschule Luzern Seite 29

30 Kommerzielles Modell. Rahmenbedingungen Rp/kWh Netz 5-8 Rp/kWh Abwärme Wärme Geothermie benötigt Wärmenetze! Oder weitere Quellen Seite 30

31 Fazit. Abwärme und Erneuerbare Energie sind in Bezug auf ihre Qualität gleich zu stellen («erneuerbare Abwärme gibt es nicht!») Abwärme soll als CO 2 -neutral deklariert werden (analog zur Wärmepumpe, die als erneuerbar gilt) Abwärme und Erneuerbare Energien sind schweizweit gleichwertig zu fördern Leitungsgebundene Wärmeträger mit Abwärmenutzung oder erneuerbaren Quellen (Geothermie, etc.) sind gegenüber strombasierten Einzelheizungen zu priorisieren Wärmenetze wirken CO 2 -senkend und können bei gegebenen Rahmenbedingungen rasch umgesetzt werden! Deshalb müssten die Mittel aus der CO 2 -Abgabe auch in die Förderung von Wärme-/Kälte- und Anergienetzen eingesetzt werden Seite 31

32 «Petrodollars» Seite 32

33 Mehr Unabhängigkeit Mehr Wertschöpfung in der CH. DANKE! Seite 33

34 Seite 34

35 Es braucht die Energiespeicherung. Produktion CH Verbrauch CH EnG Rev. Ausbau EE TWh 20 GW PV, Wind räumlich, zeitlich, saisonal unterschiedlich WP 10 GW 10 GW Seite 35

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37 Creating energy solutions. Danke