Innovation Power-to-Gas: Stand, Potenziale und Anforderungen für technologieoffene Rahmenbedingungen

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1 Innovation Power-to-Gas: Stand, Potenziale und Anforderungen für technologieoffene Rahmenbedingungen E.ON Innovation Center Energy Storage Dr. K. Peter Röttgen

2 Gründe für die Energiespeicherung Variable Erzeugung Windstrom, Solarstrom Variabler Verbrauch Haushalte, Industrie Problem zeitweise keine Erzeugung zeitweise Netzüberlastung = Abschaltung & konventionelle Erzeugung

3 "Merit order" möglicher Flexibität Quellen operativer Flexibilität Erzeugung Kohle Gas Öl Nuklear Erneuerbare Netzausbau Speicher Laststeuerung Angebot Nachfrage

4 Energieinhalt im Vergleich Schiff, t Steinkohle, 540 GWh el Zeit, über die ein 800 MW Kraftwerk versorgt werden kann 35 d Erdgasspeicher: 260 GWh 17 d Wasserstoffspeicher: 84 GWh 5 d PSP Waldeck: total 4,3 GWh 6 h CAES Huntorf 0,9 GWh 1,4 h Annahmen: - für Wasserstoff- bzw. Erdgasspeicher kleines Kavernenvolumen von m 3 (=Huntorf), - Wirkungsgrad Erzeugung: 0,6

5 Beispiel: Umspannwerk Falkenhagen, Einspeisung ins 20 KV-Netz S [MVA] Steigende Einspeiseüberschüsse extreme Leistungsspitzen starke Schwankung der Einspeisung Speicherung des überschüssigen Windstroms anstatt Windanlagen aus dem Wind zu drehen

6 Beispiel: Power-to-Gas-Pilotanlage "Falkenhagen" Eckdaten Elektrische Leistung: 2 MW el Wasserstofferzeugung: 360 m³/h Einspeisung in das Erdgasnetz der ONTRAS Gastransport Baubeginn: ; Inbetriebnahme Eigentümer ist E.ON Gas Storage Ziele Demonstration der Prozesskette Optimierung des Betriebskonzepts (variierende Windenergie und Einspeisung) Erfahrungsgewinn bei: Technik, Kosten, Genehmigung, Handel Kooperationspartner: Elektrolysen Verdichter Stromübergabe Messtechnik Automation Niederspannungsversorgung Pipelineanbindung

7 Beispiel: Power-to-Gas-Pilotanlage "Falkenhagen" 7 Mai 2013

8 Power-to-Gas-Pilotanlage "Falkenhagen" Offizielle Inbetriebnahme am 28. August 2013 Erste Produkte auf dem Markt E.ON WindGas Innovatives Gas aus Windenergie

9 Beispiel: Geschäftsmodell PtG-Pilotanlage Falkenhagen Stromanbieter Power PtG Falkenhagen H 2 Gasvertrieb Endkunde Swissgas Operative Kosten Transport v Kosten Abschreibung Stromkosten, Steuern, Abgaben und Umlagen Strom Effizienzverluste regenerativer Strom Bioerdgas im Sinne des EnWG/GasNZV, ggf. eine weiterführende Zertifizierung als regeneratives Gas WEA- Betreiber UBA PtG Vertrieb Kunde Zertifikate für Windstrom aus Dänemark und Norwegen

10 Beispiel: Power-to-Gas-Pilotanlage "Falkenhagen" - Strombezugskosten in der Diskussion Erzeugung 31,7% Netzentgelt Arbeit 11,7% Konzessionsabgabe 0,7% KWKG 0,4% 19 II Strom NEV Umlage 0,3% Offshore Haftungsumlage 0,3% Befreiung beantragt Stromsteuer 13,0% EEG Umlage 33,4% Befreiung beantragt übrige Umlagen und künftige Rahmenbedingungen? Annahmen: 4380 Stunden Betrieb pro Jahr Netzentgelt für Leistung ist den Betriebskosten zugeordnet

11 Beispiel: Wasserstoff für die Kraftstoffherstellung Kraftstoffproduktion heute Oil Integration fluktuierender Energien Fossile Energie Dampfreformierung Erdgas CH 4 Wasserstoff H 2 Dampfreformierung Wasserstoff CH 4 H 2 Elektrolyse Erdgas Fossile Energie Wind-/Solarenergie Wasserstoff Strom H 2 Erneuerbare Energie Fermentation Biomasse Ethanol Ethanol Zertifikate Tank E5 / E10 Zertifikate

12 Power-to-Gas verbindet Märkte Zertifikat Stromnetz Elektrolyse H 2 Zertifikat CH 4,Bio CO 2 SNG Erdgasinfrastruktur Strom Wärme Mobilität Industrie Strom Wärme Mobilität Industrie Erdgas & Erneuerbares Gas Erneuerbarer Wasserstoff

13 Notwendige Rahmenbedingungen Energiespeicher dienen als Ausgleichselement für fluktuierende Erneuerbare Energien. Die aktuelle Gesetzeslage gibt keinen wirtschaftlichen Anreiz für die Nutzung von Energiespeichern. Energiespeicher müssen von systemfremden und entwicklungshemmenden Belastungen befreit werden. Energiespeicher benötigen einen eigenen und technologieoffenen Rechtsrahmen. Der Vorschlag der Europäischen Kommission in Bezug auf die Qualität von Otto- und Dieselkraftstoffen und zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen sollte unterstützt werden: Betrachtung von Elektrolysewasserstoff als vierfach zählender Biokraftstoff 13

14 Innovation Power-to-Gas: Stand, Potenziale und Anforderungen für technologieoffene Rahmenbedingungen E.ON Innovation Center Energy Storage Dr. K. Peter Röttgen