Die Energiewende durch Systemlösungen voranbringen.

Transkript

1 Stephan Kohler Die Energiewende durch Systemlösungen voranbringen. Berlin, 2. Juli 2014, Jahreskonferenz Power to Gas

2 Agenda. Herausforderungen der Energiewende. Strategieplattform Power to Gas. Das Power-to-Gas-Konzept. Eine Systemlösung. Fazit. 2

3 Die Energiewende in Deutschland. Die Energiewende ist mehr als Kernenergieausstieg und Ausbau erneuerbarer Energien. bewirkt einen tiefgreifenden Wandel der Energieversorgungsstrukturen in Deutschland. Ziele: Reduktion Treibhausgasemissionen (Basis: 1990) Senkung Primärenergieverbrauch (Basis: 2008) Anteil der Stromerzeugung aus 35% 80% EE am Bruttostromverbrauch Zwischenziele Entwurf EEG 2.0: 40-45% bis 2025, 55-60% bis 2035 Anteil erneuerbare Energien (EE) am Bruttoendenergieverbrauch Treibhausgasminderungsquote für Kraftstoffe bis % bis % -40% 60% Basis -50% -20% 3 7%

4 installierte Leistung [GW] Erwartete Entwicklung der erneuerbaren Energien für die Stromversorgung in Deutschland Referenz 2013 Szenario B 2025 Szenario B 2035 sonstige EE 0,4 0,8 1,2 Biomasse 6,4 7,2 8,2 Photovoltaik 35,1 55,7 60,7 Wind (offshore) 0,5 10,5 18,5 Wind (onshore) 33,2 60,2 82,2 Wasserkraft 4,6 4,7 4,9 Jahreshöchstlast Summe 80,2 86 GW 139,1 GW ,7 GW 86 sonstige EE Biomasse Photovoltaik Wind (offshore) Wind (onshore) Wasserkraft Jahreshöchstlast Hohe installierte Leistung von Technologien mit geringen Betriebsstunden. Quelle: Szenariorahmen für die Netzentwicklungspläne Strom Entwurf der Übertragungsnetzbetreiber

5 Herausforderung Energiewende. Die Ziele der Europäischen und nationalen Energie- und Klimapolitik bewirken erhebliche Veränderungen des Energiesystems Herausforderungen des Umwandlungsprozesses Veränderungen wesentlicher Infrastrukturen, Wirtschaftsprozesse und Geschäftsmodelle. Hohe Komplexität des Energiesystems und eine hohe gegenseitige Abhängigkeit der einzelnen Teile des Gesamtsystems. Es wird ein systemorientierter, interdisziplinärer Ansatz benötigt, der die verschiedenen Märkte und Blickwinkel zusammenführt. 5

6 Power to Gas: Systemlösung für die Energiewende. Herausforderungen Stromsystem Nachfrage Erzeugung Stromspeicher Stromnetze Versorgungssicherheit Energieeffizienz Senkung der Must- Run-Kapazitäten Ausbau EE Hohe Anteile EE-Strom Fluktuierende Stromerzeugung Flexibilisierung und Optimierung Ausbau von Speichern Entwicklung von Langzeitspeichern Verzögerter Netzausbau hoher Investitionsbedarf Akzeptanz Einspeisung EE-Strom v.a. in Verteilnetzen Power to Gas Energie-/ Klimapolitik THG-Minderung Mobilität Begrenzte Alternativen Nachfrage nach erneuerbaren Kraftstoffen Anforderungen Energiesystem Industrie Nachfrage nach erneuerbaren Gasen (Wasserstoff, Methan) Strom Integration EE Wärme Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien 6

7 Strategieplattform Power to Gas. 7

8 Die dena-strategieplattform Power to Gas kooperatives Zusammenwirken für Innovation. 8

9 Zielsetzungen der dena-strategieplattform Power to Gas. Agenda Setting durch fortlaufende Presse- und Öffentlichkeitsarbeit Entwicklung und Kommunikation von Positionspapieren und einer Roadmap Power to Gas Entwicklung und Kommunikation von Handlungsempfehlungen im Hinblick auf die energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen Auswertung und Analyse zentraler Erkenntnisse aus Pilotund Demonstrationsprojekten Branchenübergreifender Austauschprozess zwischen Industrie, Energiewirtschaft, Wissenschaft & Forschung und Verbänden Systematische Analyse von Erkenntnissen der Anwendungsforschung und Technologieentwicklung Ziel: Wirtschaftliche und großtechnische Nutzbarmachung der Systemlösung Power to Gas 9

10 Das Power-to-Gas-Konzept. Eine Systemlösung. 10

11 Die innovative Systemlösung Power to Gas eine mehrbereichsübergreifende Technologie. gleichrangige Bedeutung der Erzeugungspfade gleichrangige Bedeutung der Nutzungspfade 11

12 Power to Gas Systemlösung für die Herausforderungen der Energiewende. Wasserstoff und Methan aus erneuerbarem Strom können einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der ambitionierten energiepolitischen Zielsetzungen für alle Erzeugungs- und Verbrauchsbereiche (Mobilität, Industrie, Wärmeversorgung, Rückverstromung) leisten, sind ein bedeutender Lösungsansatz zur Systemintegration erneuerbarer Stromerzeugung unter den Maßgaben des energiepolitischen Zieldreiecks, nutzen vorhandene Infrastrukturen (Gasnetze sowie Gasspeicher). Dies gilt für insbesondere für Methan, trifft aber auch für Wasserstoff bei geringen Konzentrationen zu. Die gleichrangige Berücksichtigung der Erzeugungs- und Nutzungspfade von Power to Gas ermöglicht die Reduzierung der klimarelevanten Emissionen und des Primärenergiebedarfs in allen Nutzungspfaden. 12

13 Power to Gas aktueller Entwicklungsstand. Power to Gas ist technologisch heute einsatzfähig. Elektrolyse und katalytische Methanisierung sind technologisch ausgereift und in Industrieprozessen bereits langjährig im Einsatz. Derzeit erfolgt die Anpassung der Verfahren und Technologien für den fluktuierenden Betrieb von Power to Gas-Anlagen im Rahmen der Anwendungsforschung. Fortlaufend werden die Technologien optimiert und neue Verfahren entwickelt, z. B. biologische Methanisierung, Hochtemperaturelektrolyse etc. Erdgasinfrastruktur: Umfangreiche systemtechnische Untersuchungen zur Nutzung der Erdgasinfrastruktur mit höheren H 2 -Anteilen laufen bzw. erste Projekte sind bereits abgeschlossen. Politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen: Quelle: Audi AG Identifikation und Definition der entscheidenden Handlungsfelder und zentraler Fragestellungen, um Übergang zur großtechnischen Nutzung und die Integration in das Energiesystem zu ermöglichen 14

14 Handlungsfeld: Rechtsrahmen für Power to Gas. Aktueller Rechtsrahmen erlaubt keinen wirtschaftlichen Betrieb von Power to Gas-Anlagen Letztverbraucherabgaben 12 EEG zur Härtefallregelung setzt keine Anreize zur Energiespeicherung. Definition Energiespeicher Für Energiespeicher ist eine Klarstellung im Energiewirtschaftsrecht erforderlich: Energiespeicher sind keine Letztverbraucher. Wasserstoff und Methan im Verkehrssektor Die klimapolitischen Zielstellungen im Verkehrssektor sind nicht ohne den Einsatz erneuerbarer Kraftstoffe zu erreichen (10% CO 2 -Minderung bis 2020). Derzeit sind in Deutschland Wasserstoff und Methan aus erneuerbarem Strom, nicht auf die Biokraftstoffquote / THG-Minderungsquote anrechenbar. Erneuerbare Energien Richtlinie (2009/28/EG): Die Novellierung sieht eine Anrechenbarkeit von erneuerbarem Wasserstoff und Methan vor, mit dem Vierfachen des Energiegehaltes. 15

15 Ziel: Markteinführung bis Die Roadmap Power to Gas wird kontinuierlich durch die Partner der Strategieplattform weiterentwickelt und konkretisiert. Roadmap sowie Positionspapiere auch online unter 16

16 Power to Gas-Projekte in Deutschland. Aktuelle Power to Gas-Projekte*: 14 Anlagen in Betrieb, ca. 15 Anlagen in Bau/ Planung Anlagenleistungen <100 kw bis 6 MW, insgesamt ca. 20 MW Ausschließlich Forschungs- und Demonstrationsprojekte Herausforderung: Überführung in eine großtechnisch verfügbare und wirtschaftlich nutzbare Technologie Ziele: Lern- und Skaleneffekte durch Markteinführung und Großserientechnik Power to Gas-Anlagen mit einer Anlagenleistung von insgesamt MW bis zum Jahr 2022 *der dena bekannte Projekte und deren aktueller Planungsstand [Mai 2014]. 17

17 Power to Gas Zukunftsperspektiven. Die Verbesserung der energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen ist für die Verfügbarmachung der Systemlösung Power to Gas von zentraler Bedeutung. Eine Markteinführung ist jetzt erforderlich, um zügig Skaleneffekte im Hinblick auf die Anlagenkosten zu erschließen und die klimapolitischen Vorteile der Technologie zu nutzen. Erster Nutzungspfad, für den sich ein Geschäftsmodell entwickeln kann: erneuerbarer Kraftstoff für die Mobilität Mittelfristig: stoffliche Nutzung in der Industrie sowie Einsatz im Wärmemarkt Langfristig wird Power to Gas als Stromspeichertechnologie (Rückverstromung) benötigt. [MW el ] Nutzungskonzepte im Verkehrssektor sind eine bedeutende Brücke zur langfristigen Nutzung von Power to Gas als Langzeitstromspeicher.

18 Fazit. Die Energiewende ist mehr als Kernenergieausstieg und Ausbau erneuerbarer Energien. Eine erfolgreiche Energiewende benötigt neben einem strategischen Projektmanagement innovative, systemübergreifende Lösungen. Power to Gas bietet als Systemlösung die notwendige Flexibilität im Stromversorgungssystem und überführt gleichzeitig die erneuerbare Stromerzeugung in die Verbrauchssektoren Mobilität, Wärme, Industrie und Rückverstromung. Power to Gas ermöglicht die Konvergenz von Strom- und Gasnetz. Die Leitungsinfrastrukturen können systemübergreifend für die Energiewende im gesamten Energiesystem eingesetzt werden. Über Skaleneffekte wird Power to Gas in relevantem Maßstab zur Verfügung stehen, wenn langfristig Stromspeicher gebraucht werden. Lösungsstrategien im Verkehrssektor sind eine bedeutende Brücke zur Markteinführung für Power to Gas. 20

19 Vielen Dank. 21