Power to Gas als Chance für Verteilnetzbetreiber. Westnetz GmbH Carsten Stabenau 22. März 2018

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1 Power to Gas als Chance für Verteilnetzbetreiber Westnetz GmbH Carsten Stabenau 22. März 2018

2 Verteilnetzbetreiber als Chance für Power to Gas Westnetz GmbH Carsten Stabenau 22. März 2018

3 Über die Westnetz Das Verteilnetz wird stark geprägt durch die Megatrends der Energiewende 3

4 Einfluss der Energiewende auf das Verteilnetz Strom Die Energiewende findet überwiegend im Verteilnetz statt und würde dort zu signifikantem Netzausbaubedarf führen. bis zu 27 Mrd. in 2020 bis zu 49 Mrd. in 2032 BDEW, 2013, Abschätzung des Ausbaubedarfs in deutschen Verteilungsnetzen aufgrund von Photovoltaikund Windeinspeisungen bis

5 Einfluss der Energiewende auf das Verteilnetz Strom Stromfluss schon heute und zukünftig HöS HS MS NS Energie soll da verbraucht oder für den späteren Verbrauch gespeichert werden, wo sie erzeugt wird. Verteilnetz 5

6 Einfluss der Energiewende auf das Verteilnetz Strom Projekt ElChe in Wettringen Rein netzdienlicher Einsatz ist in weniger als 1000 Stunden pro Jahr erforderlich Batterie muss flexibler eingesetzt werden: Multi-Use-Flexibilitäten 6

7 Einfluss der Energiewende auf das Verteilnetz Strom Flexibilitätsoptionen Die Speicheranlage kann mehrere Arten von Flexibilitäten bieten netzdienlicher Einsatz (lokal) systemdienlicher Einsatz (nicht ortsgebunden) Flexibilität marktdienlicher Einsatz (nicht ortsgebunden) Generell sind zwei unterschiedliche Betreibermodelle für diese Anwendungen vorstellbar: 7

8 Einfluss der Energiewende auf das Verteilnetz Strom Mögliche Betreibermodelle für Speicher Generell sind zwei unterschiedliche Betreibermodelle für diese Anwendungen vorstellbar: Eigentümer des Speichers CAPEX-Modell DSO (bzw. Muttergesellschaft) OPEX-Modell dritte Partei, DSO definiert Standort Bewirtschaftung Regulatorische Berücksichtigung Anreize VNB diskriminierungsfreie Ausschreibung der Bewirtschaftung (netzdienlicher Betrieb und Vermarktung freier Flexibilitäten) wie Netzbetriebsmittel, Berücksichtigung Erlöse Anerkennung der Kosten als CAPEX für DSO (keine Anreizverzerrung) (+) durch dritte Partei Kontrahierung der Flexibilität als Betriebsaufwand DSO netzdienlicher Betrieb stellt Opex für DSO dar (aktuell Anreizverzerrung) (-) 8

9 Einfluss der Energiewende auf das Verteilnetz Gas PtG als Flexibilität (analog zu Batteriespeicher) Stacks Elektrolyseur mit innovativer PEM (Proton Exchange Membrane) -Technologie Elektrische Nennleistung: 150 kw (max. 200 kw) Erzeugung von 30 m³ N /h Wasserstoff bei 14 bar; Einspeisung in das DP16-Erdgasnetz Elektrolyseur Wärmeauskopplung in benachbarte Gasdruckregelanlage Nutzungsgrad: 71% + 15% = 86% Betrieb des Elektrolyseurs ausschließlich mit grünem Strom Rückverstromung an einem Biomethan-BHKW Einsatz als Flexibilität im Projekt Designetz 9

10 Einfluss der Energiewende auf das Verteilnetz Gas Welcher Königsweg ist der Richtige? Einspeisung von Wasserstoff in das Erdgasnetz? Einspeisung in das TN oder VN? Einspeisung von SNG/CRG in das Erdgasnetz? Separate, neue Wasserstoffinfrastruktur. oder Umwidmung von Erdgasleitungen in Wasserstoffleitungen? 10

11 Fazit aus Sicht des Verteilnetzbetreibers PtG ist der Baustein zur vollständigen Integration der EE in das bestehende Gas-Verteilnetz: Greening of gas und Langzeitspeicherung Für das Strom-Verteilnetz wäre eine PtG-Anlage eine zusätzliche Flexibilität im Sinne der Netzdienlichkeit 11

12 FRAGEN? 12

13 Ansprechpartner Carsten Stabenau T carsten.stabenau@westnetz.de 13

14 Einfluss der Energiewende auf das Verteilnetz Gas Welcher Königsweg ist der Richtige? Einspeisung von Wasserstoff in das Erdgasnetz? Einspeisung in das TN oder VN? Aktuelle Grenzwerte (0,1%; 1%; 2%; 9,99%) lassen nur geringe Einspeisung zu (geringer Dekarbonisierungseffekt) Einspeisung VN: keine zusätzlichen Kosten für Umbau (bis 2050, selbst bei 100% H 2 ) Aber: Umrüsten und Anpassung der Applikationen (oder alternativ Separation) Skepsis und Unwissenheit beim Kunden Problem im Sommer: Rückspeisung wird erforderlich Einspeisung TN: Anpassen der Infrastruktur (Verdichter, PGC, etc.) Zum TN gehören auch Transitleitungen (Export in andere Länder) Speicher sind am TN angeschlossen (Flaschenhals Porenspeicher) Umwidmung erforderlich? Kapazitätsprobleme? 14

15 Einfluss der Energiewende auf das Verteilnetz Gas Welcher Königsweg ist der Richtige? Einspeisung von SNG/CRG in das Erdgasnetz? Restriktionsfreie Einspeisung Rekro-System erforderlich Keine Anpassung der Applikationen und Gasinfrastruktur Umgang mit SNG/Erdgas ist Anwendern und Bevölkerung bekannt Methanisierung erforderlich (biologische oder katalytische Methanisierung) Dadurch höhere CAPEX-Kosten für Einspeisung Wirkungsgradverlust CO 2 -Senke erforderlich Wer ist Betreiber der Methanisierungsanlage? 15

16 Einfluss der Energiewende auf das Verteilnetz Gas Welcher Königsweg ist der Richtige? Separate, neue Wasserstoffinfrastruktur? (Betrieb durch Netzbetreiber) Hohe Effizienz Direkter Zugang für Wasserstoffsenken Momentaner Aufbau einer Infrastruktur ist schwierig (Grunddienstbarkeit) Sehr hoher CAPEX-Aufwand Zwei parallele Infrastrukturen, die betrieben werden müssen (hoher OPEX-Aufwand) Welche Qualität im Wasserstoffnetz (5.0 oder 3.0) Akzeptanz der Bevölkerung z. Z. fraglich 16

17 Einfluss der Energiewende auf das Verteilnetz Gas Welcher Königsweg ist der Richtige? Umwidmung von Erdgasleitungen in Wasserstoffleitungen Im TN durch parallel laufende Leitungen theoretisch möglich Im VN keine parallel Leitungen (zumindest bei Westnetz) Auch keine Veränderung durch Umstellung L-/H-Gas (zumindest bei Westnetz) Ist Grunddienstbarkeit gültig? 17

18 Einfluss der Energiewende auf das Verteilnetz Strom Anpassung des ordnungspolitischen Rahmens Alte Aufgaben (aus EnWG) des DSO Netz bedarfsgerecht optimieren, verstärken und ausbauen Netznutzer sicher und zuverlässig betreiben Netznutzer anschließen und Netzentgelte berechnen Vorgelagerte Netzbetreiber durch Maßnahmen unterstützen Neue zusätzliche Aufgaben des DSO Steuerung der Einspeisungen, Speicher und Lasten Nachfragen der Flexibilität koordinieren Beitragsleistung zur Stabilität des Gesamtsystems 18

19 Einfluss der Energiewende auf das Verteilnetz Strom Stromfluss - früher Großkraftwerke im Übertragungsnetz bilden Ausgangspunkt und zentrales Element des Energiesystems früher Verteilfunktion der unterlagerten Netzebenen hin zum Kunden 98 % von 1.9 Mio. km Leitungen 99.9 % von 45 Mio. Zählpunkten befinden sich in der Verteilnetzebene 19