Energiewende in voller Fahrt wer stellt die Weichen?

Transkript

1 Energiewende in voller Fahrt wer stellt die Weichen? Elevator Pitches aus der Wissenschaft FfE Fachtagung 2017 BadW Schülersymposium 1

2 2 Wie können die Klimaziele erreicht werden?

3 Eine Fragestellung, viele Lösungen die Politik gibt die Richtung vor und der Wettbewerb entscheidet über die Umsetzung 2015 Verkehr 29,5% Industrie 29% Haushalte 26% GHD 15,5% Fossil Strom aus Wärme aus Brennstoffe aus Energieeffizienz

4 Eine Fragestellung, viele Lösungen die Politik gibt die Richtung vor und der Wettbewerb entscheidet über die Umsetzung 2015 Verkehr 29,5% Industrie 29% Haushalte 26% GHD 15,5% Fossil Strom aus Wärme aus Brennstoffe aus Energieeffizienz

5 Ein Fragestellung, viele Lösungen die Politik gibt die Richtung vor und der Wettbewerb entscheidet über die Umsetzung 2015 Verkehr 29,5% Industrie 29% Haushalte 26% GHD 15,5% Fossil Strom aus Wärme aus Brennstoffe aus Energieeffizienz

6 Eine Fragestellung, viele Lösungen die Politik gibt die Richtung vor und der Wettbewerb entscheidet über die Umsetzung 2015 Verkehr 29,5% Industrie 29% Haushalte 26% GHD 15,5% Fossil Strom aus Wärme aus Brennstoffe aus Energieeffizienz

7 Eine Fragestellung, viele Lösungen die Politik gibt die Richtung vor und der Wettbewerb entscheidet über die Umsetzung 2015 Verkehr 29,5% Industrie 29% Haushalte 26% GHD 15,5% Fossil Strom aus Wärme aus Brennstoffe aus Energieeffizienz

8 Eine Fragestellung, viele Lösungen die Politik gibt die Richtung vor und der Wettbewerb entscheidet über die Umsetzung 2015 Verkehr 29,5% Industrie 29% Haushalte 26% GHD 15,5% 2015 Politik Gesellschaft Wirtschaft Technologie 2050 Fossil Strom aus Wärme aus Brennstoffe aus Energieeffizienz

9 9 Worum geht es beim Thema rationelle Energieanwendung?

10 Efficiency First Jede eingesparte Kilowattstunde muss weder erzeugt noch transportiert oder gespeichert werden Haushalte GHD Industrie 177 Betriebsbegehungen > Maßnahmen > 83,5 Tsd. t/a CO 2 Einspar-Potenzial bzw. CO 2 -Emissionen pro Jahr einer Kleinstadt

11 11 Wie und wo decken wir den verbleibenden Energiebedarf?

12 12 Zunehmende Dezentralität führt zu großen Herausforderungen für das Energiesystem

13 13 Wie bringen wir Erzeugung und Verbrauch räumlich zusammen?

14 Stromnetze ermöglichen die räumliche Verknüpfung von Erzeugung und Verbrauch HGÜ Höchstspannung 220 oder 380 kv Gaskraftwerke Offshore Windpark Industrielle Abnehmer Kohlekraftwerke Hochspannung 110 kv Wasserkraftwerke Freileitungsmonitoring zum nächsten Ort Windpark Mittelspannung 10 bis 20 kv Kleinere Kraftwerke Industrielle Abnehmer Quartierspeicher Landnetz Parkplatz Niederspannung 400 / 230 Volt Vorstadtnetz Windpark Solarkraftwerk Trafo-/ Umspannstation

15 15 Wie bringen wir Erzeugung und Verbrauch zeitlich zusammen?

16 Leistung/Last in in GW Reine Stromspeicher konkurrieren mit vielen Flexibilitätsoptionen. Diese sind n zunächst vorzuziehen. WP White CH 4 min diab adiab H 2 NSH Stunde im Jahr Mo Di Mi Do Fr Sa So Mo Di Mi Do Fr Sa So Leistung/Last in GW FfE MOS_00636 MOS_00638 MOS_00637 FfE MOS_00639 Lastüberdeckung Restlast EE KWK flex* Must-Run flex V2G Fazit: Es gibt eine Reihe von Flexibilitätsoptionen, die aus Sicht des Stromnetzes wie ein Stromspeicher wirken. Diese konkurrieren mit reinen Strom-technologien * Erzeugungsgang der Must-Run Anlagen (EE und KWK) nachdem die KWK-Erzeugung mittels Wärmespeicher flexibilisiert wurde.

17 17 Welche Flexibilitätsoptionen finden sich im täglichen Leben?

18 Flexible Lasten Umsetzungsbeispiel Haushalte

19 19 Wie weiß der Verbraucher was das Stromsystem benötigt?

20 Top down: Die alte Energiewelt Kernkraftwerke Fossile Kraftwerke Wasserkraftwerke Solarkraftwerk Offshore Windpark E- Fahrzeug ront DSM E- Fahrzeug DSM Quartierspeicher DSM 20

21 Die Digitalisierung mit ihrer neuen Infrastruktur liefert einen umfangreichen Werkzeugkasten Kernkraftwerke Fossile Kraftwerke Wasserkraftwerke Solarkraftwerk Offshore Windpark E- Fahrzeug ront DSM E- Fahrzeug DSM Quartierspeicher DSM 21

22 Neue Möglichkeiten durch Vernetzung Kernkraftwerke Fossile Kraftwerke Wasserkraftwerke Solarkraftwerk Offshore Windpark E- Fahrzeug ront DSM E- Fahrzeug DSM Quartierspeicher DSM 22

23 23 Durch die Digitalisierung erhält man scheinbar grenzenloses Datenmaterial. Wie hilft dies, das Zusammenspiel der Elemente im Energiesystem darzustellen?

24 Grenzkosten in /MWh Leistung in GW Leistung in in GW Eine Anlageneinsatzplanung bietet die Möglichkeit das Zusammenspiel aller Elemente im System zu untersuchen Leistung in GW Erneuerbare Energien Erneuerbare Energien 50 Gas Gas Steinkohle Steinkohle Braunkohle Braunkohle 10 Kernkraft 30 Kernkraft Last 0 Last Residuallast Residuallast Leistung in GW aus Erneuerbare Energien Gas Steinkohle Braunkohle Braunkohle Kernkraft Kernkraft Last ein Residuallast Last Residuallast Importsaldo Kernkraft Braunkohle Steinkohle Gas Leistung in GW

25 25 Wie modellieren wir das Energiesystem der Zukunft?

26 Mit der Anlagenausbauplanung können wir verschiedene Systemausgestaltungen in der Zukunft darstellen heute 0 % EE % EE

27 27 Und was machen wir mit diesen Ergebnissen?