Systemfragen der Speicherung im Erneuerbaren Energieverbund

Transkript

1 Systemfragen der Speicherung im Erneuerbaren Energieverbund Tomi Engel Aschaffenburg

2 Systemfragen der Speicherung im Erneuerbaren Energieverbund

3 Fossile Struktur - 3 Sektoren 50-70% Verlust durch Abwärme 50-70% Verlust durch Abwärme 50-70% Verlust durch Abwärme Strom Wärme Verkehr

4 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke

5 die Energiewende

6 Wo EnergyMap steht - Bundesrepublik Deutschland? DGS SONNENENERGIE RAL Solar EnergyMap E3-Mobil REEPRO SOLPOOL Energy for Life Energiekarte Energieregionen Die "Gesetzesbrecher" Daten Download BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND 18 % EEG-Strom Stromverbrauch: MWh/Jahr Einwohner: Bürger Fläche: qkm Anmerkungen: :24 FAQ Kontakt Impressum 1) Die regionalen Wasserkraft MWh/Jahr Verbrauchsdaten sind Anlagen Schätzungen auf der Basis des MW(peak) durchschnittlichen Stromverbrauches der Biomasse MWh/Jahr Bundesrepublik Anlagen MW(peak) 2) Die Berechnungen der EE- Stromproduktion basieren, sofern entsprechende Zahlen Klärgas, etc MWh/Jahr vorliegen, auf den realen 927 Anlagen 671 MW(peak) Produktionsdaten für ein volles Kalenderjahr. 3) Die zugrundeliegenden EEG-Anlagen entsprechen dem Stand der Meldungen vom Erneuerbare Stromproduktion Solarstrom Anlagen MW(peak) Windkraft Anlagen MW(peak) Geothermie 5 Anlagen 7 MW(peak) MWh/Jahr MWh/Jahr MWh/Jahr MWh/Jahr Stand : TOP 10 dieser Region 18 % EE Bundesrepublik Deutschland Die Region "Bundesrepublik Deutschland" hat folgende Spitzenreiter: 52 % EE Brandenburg 47 % EE Schleswig-Holstein 39 % EE Mecklenburg-Vorpommern 37 % EE Sachsen-Anhalt 33 % EE Niedersachsen 18 % EE Bayern 18 % EE Thüringen 15 % EE Rheinland-Pfalz 12 % EE Saarland 11 % EE Baden-Württemberg Hinweis: Aufgrund der - leider schon seit dem Jahr bekannten Probleme mit der Datenqualität der EEG-Meldungen werden sehr viele Anlagen derzeit leider noch nicht den korrekten Standortgemeinden zugeordnet. Offensichtlich publizieren viele Netzbetreiber die Netzanschlusspunkte und nicht die vom Gesetzgeber geforderten Anlagenstandorte. Fehlerhafte Zuordnungen durch falsche Standortinformationen sind damit überall möglich. Von den derzeit ca Anlagen ohne bekannte Postleitzahl befinden sich rund 980 im Gebiet der Mitteldeutsche Netzgesellschaft Strom mbh, einer 100%-igen Tochter der enviam AG ein peinlicher "Spitzenreiter". Karte via OpenStreetMap CC-BY-SA 2.0 Der geografische Kontext

7 EE-Erzeugung Anlagenbestand 100 % Erneuerbare und die Energiewendespeicher kw(peak) 23 GW 29 GW 5 GW Quelle: - Stand Feb. 2012

8 EE-Erzeugung Zubau 100 % Erneuerbare und die Energiewendespeicher kw(peak) + 6 GW/a + 1 GW/a Quelle: - Stand Feb. 2012

9 EE-Erzeugungsleistung Hochrechnungen Studie EnergyMap BEE-Prognose dena-netzst. 1 BMU-Szen. A BMU-Szen. A UBA-Studie (Stand 2011) (Szenario 2020) (Szenario 2020) (Ziel 2020) (Ziel 2050) (Ziel 2050) Solarstrom 23 GW 39,5 GW 42 GW 52 GW 65 GW 120 GW Landwind 29 GW 45 GW 33 GW 36 GW 40 GW 60 GW Seewind 0 GW 10 GW 9 GW 10 GW 39 GW 45 GW Wasserkraft 5 GW 6,5 GW 5 GW 5 GW 5 GW 5 GW Biomasse 5 GW 9 GW 8 GW 9 GW 10 GW 23 GW Gase 0,5 GW Geothermie 0 GW 0,5 GW 0,3 GW 0,3 GW 4 GW 6 GW Summe 63 GW 111 GW 97 GW 112 GW 163 GW 259 GW Quelle: BEE Studie "Szenario 2020", UBA Studie "100% EE ", BMU "Leitsudie 2010"

10 EE-Erzeugungsleistung Hochrechnungen Studie EnergyMap BEE-Prognose dena-netzst. 1 BMU-Szen. A BMU-Szen. A UBA-Studie (Stand 2011) (Szenario 2020) (Szenario 2020) (Ziel 2020) (Ziel 2050) (Ziel 2050) Solarstrom 23 GW 39,5 GW 42 GW 52 GW 65 GW 120 GW Landwind 29 GW 45 GW 33 GW 36 GW 40 GW 60 GW Seewind 0 GW 10 GW 9 GW 10 GW 39 GW 45 GW Wasserkraft 5 GW 6,5 GW 5 GW 5 GW 5 GW 5 GW Biomasse 5 GW 9 GW 8 GW 9 GW 10 GW 23 GW Gase 0,5 GW Geothermie 0 GW 0,5 GW 0,3 GW 0,3 GW 4 GW 6 GW Summe 63 GW 111 GW 97 GW 112 GW 163 GW 259 GW Quelle: BEE Studie "Szenario 2020", UBA Studie "100% EE ", BMU "Leitsudie 2010"

11 EE-Erzeugungsleistung Hochrechnungen 100 % Erneuerbare und die Energiewendespeicher Studie EnergyMap BEE-Prognose dena-netzst. 1 BMU-Szen. A BMU-Szen. A UBA-Studie (Stand 2011) (Szenario 2020) (Szenario 2020) (Ziel 2020) (Ziel 2050) (Ziel 2050) 70 GW in 2020? Solarstrom 20 GW 39,5 GW 42 GW 52 GW 65 GW 120 GW Landwind 29 GW 45 GW 33 GW 36 GW 40 GW 60 GW Seewind 0 GW 10 GW 9 GW 10 GW 39 GW 45 GW Wasserkraft 5 GW 6,5 GW 5 GW 5 GW 5 GW 5 GW Biomasse 5 GW 9 GW 8 GW 9 GW 10 GW 23 GW Gase 0,5 GW Geothermie 0 GW 0,5 GW 0,3 GW 0,3 GW 4 GW 6 GW Summe 63 GW 111 GW 97 GW 112 GW 163 GW 259 GW Quelle: BEE Studie "Szenario 2020", UBA Studie "100% EE ", BMU "Leitsudie 2010"

12 EE-Erzeugung Zubau 100 % Erneuerbare und die Energiewendespeicher kw(peak) + 6 GW/a + 1 GW/a Quelle: - Stand Feb. 2012

13 Strukturaspekt... dezentrale Einspeisung Quelle: - Stand Feb. 2012

14 Strukturaspekt... dezentrale Einspeisung 100 % Erneuerbare und die Energiewendespeicher = Nieder- und Mittelspannung 30 % 70 % Quelle: - Stand Feb. 2012

18 Strukturaspekt... dezentrale Einspeisung 100 % Erneuerbare und die Energiewendespeicher Welche Bedeutung haben da Höchstspannungstrassen? 96 % Quelle: - Stand Feb. 2012

19 Strukturaspekt Netztopologie 100 % Erneuerbare und die Energiewendespeicher HöS HS NS/MS ca. 1-5 GW ca. 0,1-0,5 GW ca MW typische Übertragungsleistung je Leitungstrasse

20 Strukturaspekt Netztopologie 100 % Erneuerbare und die Energiewendespeicher = = Overlay HöS HS NS/MS ca GW ca. 1-5 GW ca. 0,1-0,5 GW ca MW typische Übertragungsleistung je Leitungstrasse

21 Strukturaspekt Netztopologie 100 % Erneuerbare und die Energiewendespeicher = = 100 GW PV! Overlay HöS HS NS/MS ca GW ca. 1-5 GW ca. 0,1-0,5 GW ca MW typische Übertragungsleistung je Leitungstrasse

22 Strukturaspekt Netztopologie-Fragen = = 100 GW Speicher? 100 GW PV! Overlay HöS Warum sollten die Speicher auf einer anderen Netzebene stehen als die Kraftwerke? HS NS/MS

23 Strukturaspekt Netztopologie-Fragen = = Overlay 100 GW Speicher? HöS HS 100 GW PV! NS/MS Kommt Versorgungssicherheit "von oben"?

24 Strukturaspekt Netztopologie-Fragen = = Overlay HöS 3 GW Ausfall? HS 100 GW PV! NS/MS Kommt Versorgungssicherheit "von oben"?

25 Strukturaspekt Netztopologie-Fragen = = Overlay 10 GW Ausfall? HöS HS 100 GW PV! NS/MS Kommt Versorgungssicherheit "von oben"?

26 Strukturaspekt Netztopologie-Fragen = = Overlay 100 GW Speicher? HöS HS 100 GW PV! NS/MS Kommt Versorgungssicherheit "von oben"?

27 Strukturaspekt neue Lastflüsse = = Overlay HöS HS 100 GW PV! NS/MS

28 Strukturaspekt neue Lastflüsse = = Overlay HöS HS 80 GW PV 20 GW PV NS/MS Soll der Süden wirklich den Norden versorgen?

29 Strukturaspekt Verteilung 100 % Erneuerbare und die Energiewendespeicher Wind im Norden Stromautobahn?? 20 GW zusätzliche (entspricht PV-Zubau von 3 bis 4 Jahren) Sonne im Süden?

30 Strukturaspekt Verteilung + 0,6 GW (PV in 2010) Zubau in Schleswig-Holstein + 1,0 GW (PV in 2010) Zubau in Baden-Württemberg

31 Strukturaspekt Verteilung 100 % Erneuerbare und die Energiewendespeicher??? + 0,6 GW (PV in 2010) Zubau in Schleswig-Holstein + 1,0 GW (PV in 2010) Zubau in Baden-Württemberg

32 Strukturaspekt Verteilung = = Overlay HöS HS NS/MS

33 Strukturaspekt Verteilung = = Overlay HöS HS NS/MS Regionale Probleme (Flaschenhälse) brauchen regionale Lösungen

34 Lastausgleich

35 Wir brauchen keine Speicher, sondern "nur" einen zuverlässigen Lastausgleich Speicher sind immer ein zusätzlicher Energieverlust!

36 a : d : h : m : s Jahre/Monate Tage Stunden Minuten (Milli-)Sekunden Lastausgleich Sommer Winter Tag Nacht Flaute Sturm

37 a : d : h : m : s Jahre/Monate Tage Stunden Minuten (Milli-)Sekunden Lastausgleich Sommer = Stromspeicher? Winter Tag Nacht Flaute Sturm

38 ganzes Jahr. Es fällt auf, dass im Sommer die zeitlichen Abschnitte kürzer und fällen? Wann müssen wir anfangen da- stimmte strategische Entscheidungen die Wechsel häufiger sind, als im Winter. mit wir 2050 fertig sind? Entsprechende Zudem gibt es im Sommer tendenziell Vorschläge und Analysen hätten sicherlich den Rahmen der Arbeit gesprengt, mehr Überangebot und im Winter mehr a Mangel, der : sich auch d mal über : Wochen h doch : wird m man hierauf : noch Antworten s hinziehen kann. geben müssen. EE-Einspeisung und Last (Meteo-Jahr 2007, Dezember) Geothermie Basislast Laufwasser Onshore-Wind Gesamtlast mit Lastmanagement Photovoltaik Quelle: UBA Studie "100% EE " - FhG IWES Leistung (GW) Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterdeckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot Tag Quelle: Fraunhofer IWES Hier lohnt ein Biomasse ist b Im UBA-Szenar Biomasse in Form fizienten GuD-Kr soll so 23 TWh St beitragen. Mehr n dramatischer Rüc die Biomasse liefe 2011 mehr als 28 Auf Seite 56 er um das Biomasse so gering ist, den biomasse verans se wird kritisch komplett weggel Begründung sehr ist zudem noch in len weitere Abfa Energie z.b. im werden. Welche len, bleibt aber o Naturverträglic im Zuge einer na gibt es für das wenig wie die Red ven Fleischkonsu mindestens die A

39 ganzes Jahr. Es fällt auf, dass im Sommer die zeitlichen Abschnitte kürzer und fällen? Wann müssen wir anfangen da- stimmte strategische Entscheidungen die Wechsel häufiger sind, als im Winter. mit wir 2050 fertig sind? Entsprechende Zudem gibt es im Sommer tendenziell Vorschläge und Analysen hätten sicherlich den Rahmen der Arbeit gesprengt, mehr Überangebot und im Winter mehr a Mangel, der : sich auch d mal über : Wochen h doch : wird m man hierauf : noch Antworten s hinziehen kann. geben müssen. EE-Einspeisung und Last (Meteo-Jahr 2007, Dezember) Geothermie Basislast Laufwasser Onshore-Wind Gesamtlast mit Lastmanagement Bedarf: ca. 14 TWh mit bis 50 GW Photovoltaik Quelle: UBA Studie "100% EE " - FhG IWES Leistung (GW) Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterdeckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot Tag Quelle: Fraunhofer IWES Hier lohnt ein Biomasse ist b Im UBA-Szenar Biomasse in Form fizienten GuD-Kr soll so 23 TWh St beitragen. Mehr n dramatischer Rüc die Biomasse liefe 2011 mehr als 28 Auf Seite 56 er um das Biomasse so gering ist, den biomasse verans se wird kritisch komplett weggel Begründung sehr ist zudem noch in len weitere Abfa Energie z.b. im werden. Welche len, bleibt aber o Naturverträglic im Zuge einer na gibt es für das wenig wie die Red ven Fleischkonsu mindestens die A

40 Geothermie Laufwasser Onshore-Wind Gesamtlast mit Lastmanagement Photovoltaik Basislast a : d : h : m : s Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterdeckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot. Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009) Überschüsse: -78,5 TWh max. Residuallast: 57,3 GW min. Residuallast: -60,7 GW Überschüsse (EE-Einspeisung > Last) Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Überschusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Wintermonate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt. 0 Tag Residuallast (GW) Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Monat Quelle: UBA Studie "100% EE " - FhG IWES Quelle: Fraunhofer IWES Quelle: Fraunhofer IWES len weitere Abfallbiom Energie z.b. im Verke werden. Welche Poten len, bleibt aber offen. Naturverträgliche im Zuge einer nachha gibt es für das UBA wenig wie die Reduktio ven Fleischkonsums. De mindestens die Anbaufl mittel für Energiebiom Sind Elektroautos g In der Studie werde Ziele für die E-Mobil nannt. 10 Millionen E 40 kwh Akku und 200 weite. Dazu kommen Plug-In-Hybride mit je bis zu 50 km. In Summ der PKW-Fahrleistung TWh zusätzlicher Strom Alle Fahrzeuge sind mit dem Netz verbund teile der Kapazitäten w verlagerung genutzt. A Ein Zitat von Seite 3 jedoch tief blicken. Do führung der Elektrom ungünstig beschriebe Verliefe die Entwick mobilität langsamer, s

41 Geothermie Laufwasser Onshore-Wind Gesamtlast mit Lastmanagement Photovoltaik Basislast a : d : h : m : s Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterdeckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot. Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009) Überschüsse: -78,5 TWh - 60 GW max. Residuallast: 57,3 GW + 60 GW min. Residuallast: -60,7 GW Überschüsse (EE-Einspeisung > Last) Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Überschusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Wintermonate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt. 0 Tag Residuallast (GW) Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Monat Quelle: UBA Studie "100% EE " - FhG IWES Quelle: Fraunhofer IWES Quelle: Fraunhofer IWES len weitere Abfallbiom Energie z.b. im Verke werden. Welche Poten len, bleibt aber offen. Naturverträgliche im Zuge einer nachha gibt es für das UBA wenig wie die Reduktio ven Fleischkonsums. De mindestens die Anbaufl mittel für Energiebiom Sind Elektroautos g In der Studie werde Ziele für die E-Mobil nannt. 10 Millionen E 40 kwh Akku und 200 weite. Dazu kommen Plug-In-Hybride mit je bis zu 50 km. In Summ der PKW-Fahrleistung TWh zusätzlicher Strom Alle Fahrzeuge sind mit dem Netz verbund teile der Kapazitäten w verlagerung genutzt. A Ein Zitat von Seite 3 jedoch tief blicken. Do führung der Elektrom ungünstig beschriebe Verliefe die Entwick mobilität langsamer, s

42 Geothermie Laufwasser Onshore-Wind Gesamtlast mit Lastmanagement Photovoltaik Basislast a : d : h : m : s Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterdeckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot. Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009) Überschüsse: -78,5 TWh - 60 GW max. Residuallast: 57,3 GW + 60 GW min. Residuallast: -60,7 GW Überschüsse (EE-Einspeisung > Last) Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Überschusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Wintermonate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt. 0 Tag Residuallast (GW) Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Monat Quelle: UBA Studie "100% EE " - FhG IWES Quelle: Fraunhofer IWES Quelle: Fraunhofer IWES len weitere Abfallbiom Energie z.b. im Verke werden. Welche Poten len, bleibt aber offen. Naturverträgliche im Zuge einer nachha gibt es für das UBA wenig wie die Reduktio ven Fleischkonsums. De mindestens die Anbaufl mittel für Energiebiom Sind Elektroautos g In der Studie werde Ziele für die E-Mobil nannt. 10 Millionen E 40 kwh Akku und 200 weite. Dazu kommen Plug-In-Hybride mit je bis zu 50 km. In Summ der PKW-Fahrleistung TWh zusätzlicher Strom Alle Fahrzeuge sind mit dem Netz verbund teile der Kapazitäten w verlagerung genutzt. A Ein Zitat von Seite 3 jedoch tief blicken. Do führung der Elektrom ungünstig beschriebe Verliefe die Entwick mobilität langsamer, s

43 Geothermie Laufwasser Onshore-Wind Gesamtlast mit Lastmanagement Photovoltaik Basislast a : d : h : m : s Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterdeckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot. Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009) +/- 80 TWh/a Überschüsse: -78,5 TWh kalte Winter - 60 GW max. Residuallast: 57,3 GW Tag & Nacht + 60 GW min. Residuallast: -60,7 GW Überschüsse (EE-Einspeisung > Last) Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Überschusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Wintermonate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt. 0 Tag Residuallast (GW) Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Monat Quelle: UBA Studie "100% EE " - FhG IWES kalte Winter Quelle: Fraunhofer IWES Quelle: Fraunhofer IWES len weitere Abfallbiom Energie z.b. im Verke werden. Welche Poten len, bleibt aber offen. Naturverträgliche im Zuge einer nachha gibt es für das UBA wenig wie die Reduktio ven Fleischkonsums. De mindestens die Anbaufl mittel für Energiebiom Sind Elektroautos g In der Studie werde Ziele für die E-Mobil nannt. 10 Millionen E 40 kwh Akku und 200 weite. Dazu kommen Plug-In-Hybride mit je bis zu 50 km. In Summ der PKW-Fahrleistung TWh zusätzlicher Strom Alle Fahrzeuge sind mit dem Netz verbund teile der Kapazitäten w verlagerung genutzt. A Ein Zitat von Seite 3 jedoch tief blicken. Do führung der Elektrom ungünstig beschriebe Verliefe die Entwick mobilität langsamer, s

44 Geothermie Laufwasser Onshore-Wind Gesamtlast mit Lastmanagement Photovoltaik Basislast a : d : h : m : s Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterdeckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot. Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009) Überschüsse: -78,5 TWh CnHm max. Residuallast: 57,3 GW Strom min. Residuallast: -60,7 GW Überschüsse (EE-Einspeisung > Last) Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Überschusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Wintermonate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt. 0 Tag Residuallast (GW) Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Monat Quelle: UBA Studie "100% EE " - FhG IWES CnHm Quelle: Fraunhofer IWES Quelle: Fraunhofer IWES len weitere Abfallbiom Energie z.b. im Verke werden. Welche Poten len, bleibt aber offen. Naturverträgliche im Zuge einer nachha gibt es für das UBA wenig wie die Reduktio ven Fleischkonsums. De mindestens die Anbaufl mittel für Energiebiom Sind Elektroautos g In der Studie werde Ziele für die E-Mobil nannt. 10 Millionen E 40 kwh Akku und 200 weite. Dazu kommen Plug-In-Hybride mit je bis zu 50 km. In Summ der PKW-Fahrleistung TWh zusätzlicher Strom Alle Fahrzeuge sind mit dem Netz verbund teile der Kapazitäten w verlagerung genutzt. A Ein Zitat von Seite 3 jedoch tief blicken. Do führung der Elektrom ungünstig beschriebe Verliefe die Entwick mobilität langsamer, s

45 Geothermie Laufwasser Onshore-Wind Gesamtlast mit Lastmanagement Photovoltaik Basislast a : d : h : m : s Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterdeckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot. Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009) Überschüsse: -78,5 TWh CnHm max. Residuallast: 57,3 GW Strom min. Residuallast: -60,7 GW Überschüsse (EE-Einspeisung > Last) CnHm Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Überschusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Wintermonate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt. 0 Tag Residuallast (GW) Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Monat Quelle: Fraunhofer IWES Quelle: Fraunhofer IWES len weitere Abfallbiom Energie z.b. im Verke werden. Welche Poten len, bleibt aber offen. Naturverträgliche im Zuge einer nachha gibt es für das UBA wenig wie die Reduktio ven Fleischkonsums. De mindestens die Anbaufl mittel für Energiebiom Sind Elektroautos g In der Studie werde Ziele für die E-Mobil nannt. 10 Millionen E 40 kwh Akku und 200 weite. Dazu kommen Plug-In-Hybride mit je bis zu 50 km. In Summ der PKW-Fahrleistung TWh zusätzlicher Strom Alle Fahrzeuge sind mit dem Netz verbund teile der Kapazitäten w verlagerung genutzt. A Ein Zitat von Seite 3 jedoch tief blicken. Do führung der Elektrom ungünstig beschriebe Verliefe die Entwick mobilität langsamer, s

46 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke CnHm

48 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Brennstoff Es gilt 400 TWh Brennstoff von der Straße in den Keller zu verlagern!

49 Solare Struktur... Effiziente Netzwerke Brennstoff Es gilt 400 TWh Brennstoff von der Straße in den Keller zu verlagern!

50 Geothermie Laufwasser Onshore-Wind Gesamtlast mit Lastmanagement Photovoltaik Basislast a : d : h : m : s Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterdeckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot. Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009) Überschüsse: -78,5 TWh CnHm max. Residuallast: 57,3 GW Strom min. Residuallast: -60,7 GW Überschüsse (EE-Einspeisung > Last) Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Überschusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Wintermonate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt. 0 Tag Residuallast (GW) Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Monat Quelle: UBA Studie "100% EE " - FhG IWES CnHm Quelle: Fraunhofer IWES Quelle: Fraunhofer IWES len weitere Abfallbiom Energie z.b. im Verke werden. Welche Poten len, bleibt aber offen. Naturverträgliche im Zuge einer nachha gibt es für das UBA wenig wie die Reduktio ven Fleischkonsums. De mindestens die Anbaufl mittel für Energiebiom Sind Elektroautos g In der Studie werde Ziele für die E-Mobil nannt. 10 Millionen E 40 kwh Akku und 200 weite. Dazu kommen Plug-In-Hybride mit je bis zu 50 km. In Summ der PKW-Fahrleistung TWh zusätzlicher Strom Alle Fahrzeuge sind mit dem Netz verbund teile der Kapazitäten w verlagerung genutzt. A Ein Zitat von Seite 3 jedoch tief blicken. Do führung der Elektrom ungünstig beschriebe Verliefe die Entwick mobilität langsamer, s

51 Geothermie Laufwasser Onshore-Wind Gesamtlast mit Lastmanagement Photovoltaik Basislast a : d : h : m : s Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterdeckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot. Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009) Überschüsse: -78,5 TWh CnHm max. Residuallast: 57,3 GW Strom min. Residuallast: -60,7 GW Überschüsse (EE-Einspeisung > Last) CnHm Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Überschusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Wintermonate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt. 0 Tag Residuallast (GW) Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Monat Quelle: Fraunhofer IWES Quelle: Fraunhofer IWES len weitere Abfallbiom Energie z.b. im Verke werden. Welche Poten len, bleibt aber offen. Naturverträgliche im Zuge einer nachha gibt es für das UBA wenig wie die Reduktio ven Fleischkonsums. De mindestens die Anbaufl mittel für Energiebiom Sind Elektroautos g In der Studie werde Ziele für die E-Mobil nannt. 10 Millionen E 40 kwh Akku und 200 weite. Dazu kommen Plug-In-Hybride mit je bis zu 50 km. In Summ der PKW-Fahrleistung TWh zusätzlicher Strom Alle Fahrzeuge sind mit dem Netz verbund teile der Kapazitäten w verlagerung genutzt. A Ein Zitat von Seite 3 jedoch tief blicken. Do führung der Elektrom ungünstig beschriebe Verliefe die Entwick mobilität langsamer, s

52 Akkus Strom Pumpspeicher

53 Akkus Cent/kWh (Speichernutzung) Grenzkosten äbhängig von Endkundenstrompreis. Wirtschaftlich ab Speicherkosten von maximal 15 Cent/kWh. Pumpspeicher 3-10 Cent/kWh (Speichernutzung) Grenzkosten äbhängig von Preisdifferenz zwischen Stromeinkauf und Verkauf

54 Akkus Cent/kWh (Speichernutzung) Pumpspeicher 3-10 Cent/kWh (Speichernutzung) "besser"... also sind Pumpspeicher um den Faktor 10 als Akkus. Ende der Debatte?

55 Akkus Massenprodukte werden mit der Zeit immer billiger. Pumpspeicher Einzelstücke werden mit der Zeit immer teurer.

56 Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen "Auto - USV" "Haus - USV" "Regio - USV" Pumpspeicher

57 Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen 100 % Erneuerbare und die Energiewendespeicher "Auto - USV" Leistung 0,2 kw Reaktionszeit max. 1 sec Netzanschluss Niederspannung "Haus - USV" "Regio - USV" Pumpspeicher 3-10 kw kw 1 GW max. 1 sec max. 1 sec 60 bis 120 sec Niederspannung Mittel-/Hochspannung Hoch-/Höchstspannung

58 Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen 100 % Erneuerbare und die Energiewendespeicher "Auto - USV" Leistung 0,2 kw Speicherkapazität 0,5 kwh Flächenverbrauch faktisch 0 qm "Haus - USV" "Regio - USV" Pumpspeicher 3-10 kw kw 1 GW 5-15 kwh kwh 5-10 GWh faktisch 0 qm 160 qm qm

59 Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen "Auto - USV" * 50 Mio Autos = Leistung "Haus - USV" * 10 Mio Haushalte = "Regio - USV" * Standorte = Pumpspeicher * 10 Standorte = x 50 Mio. x GW GW 10 GW 10 GW Speicherkapazität 25 GWh GWh 60 GWh 50 GWh Flächenverbrauch faktisch 0 qm faktisch 0 qm qm qm

60 Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen "Auto - USV" * 50 Mio Autos = "Haus - USV" * 10 Mio Haushalte = "Regio - USV" * Standorte = Pumpspeicher * 10 Standorte = Leistung 105 GW GW 10 GW GW Speicherkapazität 25 GWh GWh 60 GWh GWh Flächenverbrauch faktisch 0 qm faktisch 0 qm qm qm

61 Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen "Elektromobil" 50 Mio. Autos * 50 Mio Autos = "Regio - USV" * Standorte = Pumpspeicher * 10 Standorte = Leistung 3-10 kw 10 GW 10 GW Speicherkapazität kwh 60 GWh 50 GWh Verfügbarkeit 100 % 100 %

62 Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen "Elektromobil" 50 Mio. Autos * 50 Mio Autos = "Regio - USV" * Standorte = Pumpspeicher * 10 Standorte = Leistung 3-10 kw GW 10 GW 10 GW Speicherkapazität kwh GWh 60 GWh 50 GWh Verfügbarkeit 100 % 100 % 100 %

63 Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen "Elektromobil" * 50 Mio Autos = "Regio - USV" * Standorte = Pumpspeicher * 10 Standorte = Leistung 3-10 kw GW 10 GW 10 GW Speicherkapazität kwh GWh 60 GWh 50 GWh Verfügbarkeit 100% % (??) 100 % 100 %

64 Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen "Elektromobil" * 50 Mio Autos = "Regio - USV" * Standorte = Pumpspeicher * 10 Standorte = Leistung 3-10 kw GW 10 GW 10 GW Speicherkapazität kwh GWh 60 GWh 50 GWh Verfügbarkeit 20% % 100 % 100 %

65 Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen Leistung 3-10 kw GW 10 GW 10 GW Speicherkapazität kwh "Elektromobil" * 50 Mio Autos = "Regio - USV" Pumpspeicher * 10 Standorte = GWh 60 GWh 50 GWh min GWh * Standorte = Unser täglicher Stromverbrauch liegt derzeit bei 50 GWh GWh

66 Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen Leistung 3-10 kw Speicherkapazität kwh Haben unsere Pumpspeicher "Elektromobil" wirklich "Regio - USV" * 50 Mio Autos = GW * Standorte = eine Systemrelevanz? 10 GW Pumpspeicher * 10 Standorte = 10 GW GWh 60 GWh 50 GWh Unser täglicher Stromverbrauch liegt derzeit bei 50 GWh GWh

67 Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen Leistung 3-10 kw GW 10 GW 10 GW Speicherkapazität kwh "Elektromobil" * 50 Mio Autos = "Regio - USV" Pumpspeicher * 10 Standorte = GWh 60 GWh 50 GWh min GWh * Standorte = Unser täglicher Stromverbrauch liegt derzeit bei GWh

68 Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen "Elektromobil" "Regio - USV" Pumpspeicher Euro Euro Euro Stromspeicher Stromspeicher Stromspeicher + "eh scho' da" + Lastverlagerung dezentral dezentral zentral

69 Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen "Elektromobil" "Regio - USV" Pumpspeicher Euro Euro Euro Stromspeicher Stromspeicher Stromspeicher + "eh Null scho' Cent da" weil + Lastverlagerung "eh scho'da" dezentral dezentral zentral

70 Akkus zur Netzstützung - Größenordnungen "Elektromobil" "Regio - USV" Stromspeicher Stromspeicher Pumpspeicher Euro Stromspeicher + "eh scho' da" + Lastverlagerung dezentral dezentral zentral

71 "Elektromobil" "Regio - USV" "Haus - USV" Akku Zielkorridor für Deutschlands Energiewende: GW GWh

72 Studie EnergyMap BEE-Prognose dena-netzst. 1 BMU-Szen. A BMU-Szen. A UBA-Studie (Stand 2011) (Szenario 2020) (Szenario 2020) (Ziel 2020) (Ziel 2050) (Ziel 2050) 70 GW in 2020? Solarstrom 20 GW 39,5 GW 42 GW 52 GW 65 GW 120 GW Landwind 29 GW 45 GW 33 GW 36 GW 40 GW 60 GW Seewind 0 GW 10 GW 9 GW 10 GW 39 GW 45 GW Wasserkraft 5 GW 6,5 GW 5 GW 5 GW 5 GW 5 GW Akku Biomasse 5 GW 9 GW 8 GW 9 GW 10 GW 23 GW Gase 0,5 GW Zielkorridor für Deutschlands Energiewende: Geothermie 0 GW 0,5 GW 0,3 GW 0,3 GW 4 GW 6 GW Summe 63 GW 111 GW 97 GW 112 GW 163 GW 259 GW GW GWh

73 Geothermie Laufwasser Onshore-Wind Gesamtlast mit Lastmanagement Photovoltaik Basislast a : d : h : m : s Bild 1: Nach dem UBA-IWES Szenario wäre es ohne die Nutzung von Kohlenwasserstoffen im Dezember 2007 über eine Dauer von gut zwei Wochen zu einer massiven Unterdeckung im Stromnetz gekommen. Gleichzeitig gäbe es aber in den Wochen davor und danach ein deutliches Überangebot. Residuallast mit allen Verbrauchern und Lastmanagement, nach PSW (Meteo-Jahr 2009) Überschüsse: -78,5 TWh CnHm max. Residuallast: 57,3 GW Akku min. Residuallast: -60,7 GW Überschüsse (EE-Einspeisung > Last) Bild 2: Betrachtet man ein ganzes Jahr, so ergibt sich dieses Bild der Mangel- und Überschusszeiten. Im Sommer gibt es viele kurzzeitige Überschüsse (blau) und im Winter eher lange Abschnitte, die vom jeweiligen Wettertrend abhängen. Tendenziell sind die Wintermonate eher von einem hohen Bedarf an abrufbarer Energie (braun) geprägt. 0 Tag Residuallast (GW) Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Monat Quelle: UBA Studie "100% EE " - FhG IWES CnHm Quelle: Fraunhofer IWES Quelle: Fraunhofer IWES len weitere Abfallbiom Energie z.b. im Verke werden. Welche Poten len, bleibt aber offen. Naturverträgliche im Zuge einer nachha gibt es für das UBA wenig wie die Reduktio ven Fleischkonsums. De mindestens die Anbaufl mittel für Energiebiom Sind Elektroautos g In der Studie werde Ziele für die E-Mobil nannt. 10 Millionen E 40 kwh Akku und 200 weite. Dazu kommen Plug-In-Hybride mit je bis zu 50 km. In Summ der PKW-Fahrleistung TWh zusätzlicher Strom Alle Fahrzeuge sind mit dem Netz verbund teile der Kapazitäten w verlagerung genutzt. A Ein Zitat von Seite 3 jedoch tief blicken. Do führung der Elektrom ungünstig beschriebe Verliefe die Entwick mobilität langsamer, s

75 Merke! Massenprodukte (PV + BHKW + EV) werden immer stärker unser Energiesystem prägen."

76 Merke! Erzeugung und Speicherung werden auch zukünftig die räumliche Nähe suchen."

77 Merke! Vorhersagen sind schwierig vor allem dann, wenn sie die Zukunft betreffen." Zitat: frei nach Niels Bohr ( )

78 Merke! Vorhersagen sind schwierig vor allem dann, wenn sie die Zukunft betreffen." Zitat: frei nach Niels Bohr ( ) Peak-Oil Unwetter Rohstoffnationalismus Finanzkrieg

79 Tomi Engel