Bedarf an Energiespeichern in Deutschland Ergebnisse aus aktuellen Studien

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1 Bedarf an Energiespeichern in Deutschland Ergebnisse aus aktuellen Studien Prof. Dr. Michael Sterner, Prof. Dr. Albert Moser, Prof. Dr. Wolfram-H. Wellßow Mareike Jentsch, Tobias Trost, Dr. Carsten Pape, Norman Gerhardt, Niklas Rotering, u.a. 1 TWh nicht abgeregelte EE Biomasse KWK KWK Erdgas, Erdöl Steinkohle Braunkohle VDI Speicherkonferenz 212 Karlsruhe -6 B C D E

2 Inhalt 1) Sind Speicher ein neues Thema? Speicher im Energiesystem gestern, heute und morgen 2) Welchen Effekt haben verschiedene Flexibilitätsfunktionen? Ergebnisse aus den BMU Langfristszenarien 211 3) Wann brauchen wir im Stromsystem Speicher? Speicherbedarf in der Energiewende (Greenpeace, VDE) 4) Zusammenfassung

3 Quelle: Sterner, 211 Das alte System basier(te) fast vollständig auf fossiler chemischer Energie Solar Biomass X Fossil Chemical Storage - stationary e.g. coal - mobile e.g. diesel HEAT Thermal Storage e.g. hot water POWER TRANSPORT Mechanical Storage e.g. pumped hydro El.-chem. Storage e.g. batteries

4 Quelle: Sterner, 211 Neues System : Kopplung der Energiesysteme ermöglicht die sektorenübergreifende Nutzung von Speichern Solar Biomass RENEWABLE Chemical Storage - stationary e.g. renewable gas - mobile e.g. renewable kerosin Wind Hydro HEAT Thermal Storage e.g. heat pumps e.g. heater rod POWER e-mobility TRANSPORT Mechanical Storage e.g. pumped hydro El.-chem. Storage e.g. batteries

5 Inhalt 1) Sind Speicher ein neues Thema? Speicher im Energiesystem gestern, heute und morgen 2) Welchen Effekt haben verschiedene Flexibilitätsfunktionen? Ergebnisse aus den BMU Langfristszenarien 211 3) Wann brauchen wir im Stromsystem Speicher? Speicherbedarf in der Energiewende (Greenpeace, VDE) 4) Zusammenfassung

6 Bruttostromerzeugung [TWh/a] Installierte Leistung [GW] Langfristszenarien 21 als Beispiel: Wind als tragende Säule Leistung vs. Energie Quelle: Nitsch et al, 211, Langfristszenarien 21

7 Transformation zu Inverter-dominierten Systemen EE sollen Systemstabilität übernehmen Inverter im Regelleistungsmarkt = ~ Quelle: Nitsch et al, 211, Langfristszenarien 21

8 Weiterer EE-Ausbau erfordert flexiblen Kraftwerkspark und weitgehende Ausgleichsmaßnahmen (Netzausbau, Lastmanagement, Speicher) Nationaler Aktionsplan erneuerbare Energien: 22 39% EE-Anteil

9 Quelle: Nitsch et al, 212, Langfristszenarien 211 Flexibilitätsoptionen Abbildung im Modell am IWES nicht regelbare EE Einspeisungen Ist-Einspeisung Prognose (regionalisiert) nicht regelbare Last Last (nicht regelbar) (regionalisiert) Kraftwerke Kondensationskraftwerke KWK / Biomasse Speicherwasser Kraftwerkseinsatz - Optimierung Rollierende Planung - GGLP DSM (Demand Side Managemant) Elektromobilität E-Wärmepumpen Klimatisierung Haushalte Speicheroptionen AA-CAES Pumpspeicherwerke Power-to-Gas Netz Netzregionenmodell Market Coupling - Preiszonen Ausgeglichene Energiebilanz Regelleistung - Bedarf und dynamische Bereitstellung Gesicherte Leistung

10 Quelle: Nitsch et al, 212, Langfristszenarien 211 Prognosefehler bestimmen Regelleistungsbedarf heute & zukünftig steigender Regelleistungsbedarf besonders Minutenreserve, kurzfristige Ausschreibung notwendig zur Anpassung an die fluktuierende EE- Einspeisung Verbesserung Prognosefehler bedingt Verbesserung der Prognosemodelle und der vorgelagerten Wettermodelle nrmse Wind onshore - Folgetag 4, % 3,2 % 3, % 2,8 % 2,6 % Wind onshore - Kurzfrist (1 h) 1,5 %,9 %,8 %,7 %,6 % Wind offshore - Folgetag 12, % 7, % 4,5 % 4, % 3,5 % Wind offshore - Kurzfrist (1 h) 3,3 % 1,9 % 1,6 % 1,4 % 1,2 % PV - Folgetag 6, % 4, % 3,8 % 3,4 % 3,1 % PV - Kurzfrist (1 h) 2,9 % 1,4 % 1,3 % 1,2 % 1,1 %

11 Leistung (GW) nicht-regelbare Erzeugung, Import/Export und Strombedarf 22 Szenario A, 39. Kalenderwoche 1 9 Einspeisung erneuerbarer Energien ein Szenario für 22 Geothermie Holz-/Müll-HKW Wasserkraft Onshore-Wind Offshore-Wind Photovoltaik Last Import/Export /9 25/9 26/9 27/9 28/9 29/9 3/9 1/1 2/1 3/1 4/1 5/1 6/1 7/1 8/1 Quelle: Nitsch et al, 212, Langfristszenarien 211 Tag/Monat

12 Leistung (GW) nicht-regelbare Erzeugung, Import/Export und Strombedarf 23 Szenario A, 39. Kalenderwoche 1 9 Einspeisung erneuerbarer Energien ein Szenario für 23 Geothermie Holz-/Müll-HKW Wasserkraft Onshore-Wind Offshore-Wind Photovoltaik Last Import/Export /9 25/9 26/9 27/9 28/9 29/9 3/9 1/1 2/1 3/1 4/1 5/1 6/1 7/1 8/1 Quelle: Nitsch et al, 212, Langfristszenarien 211 Tag/Monat

13 Leistung (GW) Leistung (GW) Leistung (GW) 22 sdauerlinie - nicht-regelb. Erzeug. Import/Export Jahresdauerlinie 22 Szen. A - nicht-regelb. Erzeug. Import/Export Effekt von Import / Export und Must-run Kapazitäten Grüne vs. graue Stromüberschüsse ht-regelb. Erzeug. Jahresdauerlinie Import/Export - 22 nicht-regelb. Szen. AErzeug. Import/Export 22 1 Residuallast - Export - Export Export Import 8 Import Residuallast - Export - Export ExportImport Import Derzeit 1 GW must-run, zukünftig weniger Volllaststunden (h) Volllaststunden (h) Import / Export wirkt entlastend, dennoch: Ausbau und Nutzung weiterer Ausgleichsoptionen notwendig Volllaststunden (h) -2-4 Quelle: Nitsch et al, 212, Langfristszenarien 211 Volllaststunden (h)

14 Leistung (GW) 8 Residuallast und mögliches Lastmanagement ein Szenario für 22 Lastmanagement 22 Szenario A, 39. Kalenderwoche Lastmanagement 22 Szenario A, 39. Kalenderwoche residuale Last E-Kfz Wärmepumpen residuale Last DSM-Haushalt Klimatisierung E-Kfz Wärmepumpen /9 25/9 26/9 27/9 28/9 29/9 3/9 1/1 2/1 3/1 4/1 5/1 6/1 7/1 8/1 Quelle: Nitsch et al, 212, Langfristszenarien 211 Tag

15 Leistung (GW) 8 Residuallast und mögliches Lastmanagement ein Szenario für 23 Lastmanagement 22 Szenario A, 39. Kalenderwoche Lastmanagement 23 Szenario A, 39. Kalenderwoche residuale Last E-Kfz Wärmepumpen residuale Last DSM-Haushalt Klimatisierung E-Kfz Wärmepumpen /9 25/9 26/9 27/9 28/9 29/9 3/9 1/1 2/1 3/1 4/1 5/1 6/1 7/1 8/1 Quelle: Nitsch et al, 212, Langfristszenarien 211 Tag

16 Leistung (GW) Leistung (GW) Leistung (GW) Nutzung von Lastmanagementpotentialen ermöglicht weiteren EE-Ausbau auerlinie - Lastmanagement 22 Jahresdauerlinie Szen. A - Lastmanagement 22 Szen. A Jahresdauerlinie - Lastmanagement 22 Szen. AJahresdauerlinie - Lastmanagement 23 Szen. A residuale Last DSM-Haushalt 8Klimatisierung E-Kfz Wärmepumpen 6 1 residuale Last DSM-Haushalt Klimatisierung 8 E-Kfz Wärmepumpen 6 residuale Last DSM-Haushalt Klimatisierung E-Kfz E-Kfz Wärmepumpen Wärmepumpen Volllaststunden (h) Volllaststunden (h) Dynamisierung bestehender -4 Lastmanagementpotentiale vorantreiben (z.b. bis zu deren Ersatz auch Nachtspeicher u.a.) Volllaststunden (h) -2 Volllaststunden (h) E-KFZ zum Lastmanagement verpflichten, sonst Verschlechterung der Netzsituation Quelle: Nitsch et al, 212, Langfristszenarien 211

17 Leistung (GW) Analyse der Lastdeckung Anforderung an konv. Kraftwerke ein Szenario für 22 Flexible Erzeugung Flexible Erzeugung 23 Szenario 22 Szenario A, 39. Kalenderwoche A, 39. Kalenderwoche Elektrolyse Überschüsse Kernkraft Braunkohle HKW-KWK Erdg.-/Biom.-BHKW Biogas Steinkohle Erdgas PSW-Turbine Residuallast PSW-Pumpe /9 25/9 26/9 26/927/9 27/9 28/9 28/9 29/9 3/9 29/9 1/1 3/92/11/1 3/1 2/1 4/1 5/1 3/1 6/1 4/1 7/15/18/1 6/1 7/1 8/1 Tag Quelle: Nitsch et al, 212, Langfristszenarien 211 Tag

18 Leistung (GW) Analyse der Lastdeckung Anforderung an konv. Kraftwerke Flexible Flexible Erzeugung Erzeugung 23 ein Szenario 23 A, 39. für Kalenderwoche A, Kalenderwoche Elektrolyse Überschüsse Kernkraft Braunkohle HKW-KWK Erdg.-/Biom.-BHKW Biogas Steinkohle Erdgas PSW-Turbine Residuallast PSW-Pumpe /9 25/9 26/9 26/927/9 27/9 28/9 28/9 29/9 3/9 29/9 1/1 3/9 2/11/1 3/1 2/1 4/1 5/1 3/1 6/1 4/1 7/15/1 8/1 6/1 7/1 8/1 Tag Quelle: Nitsch et al, 212, Langfristszenarien 211 Tag

19 Leistung (GW) Leistung (GW) Effiziente Nutzung fossiler KWK möglich resdauerlinie - Erzeugungsmanagement 22 Szen. A Normale Kraftwerke nur als Backup benötigt Jahresdauerlinie - Erzeugungsmanagement 22 Szen. Jahresdauerlinie A - Erzeugungsmanagement 23 Szen PSW-Pumpe Elektrolyse Überschüsse Kernkraft Braunkohle HKW-KWK Erdg.-/Biom.-BHKW Biogas Steinkohle Erdgas PSW-Turbine Volllaststunden (h) Volllaststunden (h) Einsatz von Kurzzeitspeichern früher als Einsatz von Langzeitspeichern -4 Quelle: Nitsch et al, 212, Langfristszenarien 211

20 Einflussgrößen auf den Speicherbedarf - schematische Darstellung Geschwindigkeit EE-Ausbau Must-run (Netzstabilität, KWK) derzeit 1 GW Flexible Erzeugung Flexibler Kraftwerkspark Flexibler Verbrauch Lastverschiebung Netzausbau und Kuppelleistungen Speicherbedarf = Überdeckung / Unterdeckung von Residuallast nach Abwägung aller vorrangingen Ausgleichsmaßnahmen Benchmark Überschuss: Benchmark Defizit: Abregeln, Power-to-Heat Gasturbine, Import

21 Erste Abschätzung der Stromüberschüsse bis 25 Unter idealen Bedingungen sehr gering letzten Meter sind intensiv! Mehr Antworten: unser BMU Projekt Roadmap Speicher Quelle: Sterner, Jentsch 211 (Windgas Gutachten Greenpeace Energy)

22 Inhalt 1) Sind Speicher ein neues Thema? Speicher im Energiesystem gestern, heute und morgen 2) Welchen Effekt haben verschiedene Flexibilitätsfunktionen? Ergebnisse aus den BMU Langfristszenarien 211 3) Wann brauchen wir im Stromsystem Speicher? Speicherbedarf in der Energiewende (Greenpeace, VDE) 4) Zusammenfassung

23 Quelle: VDE ETG, 212 VDE ETG Studie: Energiespeicher für die Energiewende (212) Fragestellungen Zukünftiger Ausgleich zwischen Verbrauch und volatiler EE-Erzeugung Kurzzeitspeicher (< 24 h) Langzeitspeicher (> 24 h) Flexible Kraftwerke & KWK Flexible EE-Erzeugung (Abregeln, Biogas) Auswirkungen auf den Netzausbau

24 Quelle: VDE ETG, 212 Speicher werden bis zu einem EE-Anteil von ca. 4% nur in geringem Umfang zur Einspeicherung von EE-Strom benötigt. VDE ETG Studie: Energiespeicher für die Energiewende Variante A: Kraftwerke, EE-Abregelung Variante B: Kraftwerke, Kurzzeitspeicher (Vollzubau) Variante C: Kraftwerke, Langzeitspeichern (Vollzubau) Variante D: Kraftwerke, Kurz- und Langzeitspeicher (Vollzubau). Variante E: Kraftwerke, Kurz- und Langzeitspeichern (5%-Ausbau)

25 Quelle: VDE ETG, 212 Die Anlagen im Stromsystem müssen flexibler eingesetzt werden. Steigender Flexibilitätsbedarf im Kurzzeit- und Langzeitbereich In allen Varianten konnte der Flexibilitätsbedarf von bestehenden Anlagen & Kraftwerken befriedigt werden. Selbst massive EE-Überinstallation hinterlässt 8% Leistungslücke GW Last EE-Erzeugung Residuallast -2 Wochen Jahresganglinie von Last, EE-Erzeugung und Residuallast im 8%-Szenario

26 Quelle: VDE ETG, 212 Bis zu einem EE-Anteil von 4% können auch Kraftwerke und eine geringe Abregelung der EE-Einspeisung den variablen Verbrauch und die schwankende Erzeugung effizient ausgleichen. 1 /MWh /MWh 83 /MWh 87 /MWh 89 /MWh 84 /MWh A B C D E Variable Stromgestehungskosten Investitionskosten Speicher Investitionskosten Kraftwerke Stromgestehungskosten für verschiedene Speicherzubauvarianten (Varianten B bis E) bei einem EE-Anteil von 4%

27 Abgeregelte EE-Erzeugung Variante A (kein Speicherzubau) 4%-Szenario Quelle: VDE ETG, 212

28 Speicherzubau Variante D (unbegrenzt Kurz- und Langzeitspeicher) 4%-Szenario Quelle: VDE ETG, 212

29 Abgeregelte EE-Erzeugung Variante A (kein Speicherzubau) und E (5% Zubau Kurz- und Langzeit) 8%-Szenario Quelle: VDE ETG, 212

30 Speicherzubau Variante D (unbegrenzt Kurz- und Langzeitspeicher) 8%-Szenario Quelle: VDE ETG, 212

31 Quelle: VDE ETG, 212 Speicher werden bis zu einem EE-Anteil von ca. 4% nur in geringem Umfang zur Einspeicherung von EE-Strom benötigt. VDE ETG Studie: Energiespeicher für die Energiewende Bei EE-Anteil von 4% nur wenige Stunden mit Erzeugungsüberschuss; Ausgleich durch flexible Kraftwerke & homöopathischer EE-Abregelung Speicher dienen dann überwiegend der Einsatzoptimierung der Kraftwerke (klassische Speicherfunktion). 1 TWh nicht abgeregelte EE Biomasse KWK KWK Erdgas, Erdöl Steinkohle Braunkohle -6 B C D E Verschiebung der Stromerzeugung in Folge verschiedener Speicherzubauvarianten (Varianten B bis E) bei einem EE-Anteil von 4%

32 Quelle: VDE ETG, 212 Speicher sollen nach Energiemengen und nicht nach Leistungsspitzen ausgelegt werden. Abregeln der seltenen, aber großen EE-Leistungsspitzen grundsätzlich wirtschaftlicher als Speicherauslegung auf diese großen Leistungswerte reduzierter Speicherpark (Variante E) Speicher für volle Nutzung der EE (Variante D) Kurzzeitspeicher (Lade- / Entladeleistung / Energie) Langzeitspeicher (Lade- / Entladeleistung / Energie) abgeregelte erneuerbare Energiemenge aus Windenergie- und PV-Anlagen annuitätische Investitionskosten der Speicher 14 GW / 14 GW / 7 GWh 28 GW / 26 GW / 14 GWh 18 GW / 18 GW / 7 TWh 36 GW / 29 GW / 8 TWh,4 TWh/a TWh/a 3 Mrd. /a 5,1 Mrd. /a Vergleich der verschiedenen Speicherausbaugrade für das 8%-Szenario; Abregelung ohne Betrachtung von Netzengpässen und Netzbetrieb

33 Kurz- und Langzeitspeicher dienen bei einem EE-Anteil von 8% dem Klimaschutz. VDE ETG Studie: Energiespeicher für die Energiewende Bei EE-Anteil von 4% dienen Speicher nicht dem Klimaschutz (Flexibilität steigert Braunkohle-Grundlast). Bei EE-Anteil von 8% substituiert eingespeicherte EE-Erzeugung Stromerzeugung aus fossilem Gas. 4 TWh nicht abgeregelte EE Biomasse KWK KWK Erdgas, Erdöl Steinkohle -2-3 B C D E Verschiebung der Stromerzeugung in Folge verschiedener Speicherzubauvarianten (Varianten B bis E) bei einem EE-Anteil von 8% Quelle: VDE, 212

34 Quelle: VDE, 212 Eine Kombination aus Kurz- und Langzeitspeicherung und Abregelung von EE-Anlagen ist empfehlenswert (bei EE-Anteilen über 4%). Im 8%-Szenario Zubau von 14 GW bzw. 7 GWh (5 Stunden) an Kurzzeitspeichern und ca. 18 GW bzw. 7,5 TWh (17 Tage) sowie EE-Abregelung weniger als 1 % sinnvoll (Variante E) Ohne Speicher im 8%-Szenario EE-Abregelung von 7% erforderlich, dann aber 8%-Ziel nicht erreicht Annuitätische Investitionskosten des Speicherparks im 8%-Szenario ca. 3 Mrd. /a (Variante E) Dauerlinien der Ein- und Ausspeicherung; Variante D, 8%-Szenario

35 Die Stromgestehungskosten steigen in der Energiewende selbst mit Speichereinsatz nur um ca. 1% bis /MWh 1 8 Variable Stromgestehungskosten Investitionskosten Speicher Investitionskosten Kraftwerke 78 /MWh 79 /MWh 84 /MWh 1 /MWh %-A 8%-E 1%-D Stromgestehungskosten für ausgewählte Speicherzubauvarianten bei verschiedenen EE-Anteilen Quelle: VDE, 212

36 Bei einer Steigerung des EE-Anteils von 8% auf 1% verdreifacht sich der Speicherbedarf. Die letzte Steigerung des EE-Anteils von 8% auf 1% ist teurer als die Steigerung des EE-Anteils von 17% auf 8%. 12 /MWh 1 8 Variable Stromgestehungskosten Investitionskosten Speicher Investitionskosten Kraftwerke 78 /MWh 79 /MWh 84 /MWh 1 /MWh %-A 8%-E 1%-D Stromgestehungskosten für ausgewählte Speicherzubauvarianten bei verschiedenen EE-Anteilen Quelle: VDE, 212

37 Kraftwerke und Langzeitspeicher sorgen auch zukünftig für Versorgungssicherheit. Bis EE-Anteil von 8% ist die installierte Leistung der Erzeugungsanlagen (Kraftwerke, KWK (stromgeführt mit Wärmespeicher!)) stets in der Größenordnung der Spitzenlast. 14 GW ,7 GW 95,7 GW 95,4 GW 11,9 GW 17,8 GW 99,7 GW 95,7 GW 93,5 GW 1,7 GW 99,2 GW 93,1 GW 77,8 GW Wasserkraft Geothermie Biomasse-KWK KWK Gas (Langzeitspeicher) Gas (Fossil) Steinkohle Braunkohle Kernenergie Notwendige Kraftwerkskapazitäten mit hoher Verfügbarkeit bei verschiedenen Speicherzubauvarianten und verschiedenen EE-Anteilen Quelle: VDE, %-A 4%-B 4%-C 4%-D 4%-E 8%-A 8%-B 8%-C 8%-D 8%-E 1%

38 Ersatz von AKW in Süddeutschland große Herausforderung Kostengünstigste Lösung: Windenergie + Gastechnologien Gesicherte Leistung vorwiegend durch Gaskraftwerke / BHWK Biomasse, Wasserkraft und Geothermie bereitstellen Quelle: Gorshkov, Müller-Kirchenbauer, (ITE Clausthal-Zellerfeld) 212

39 Leistung muss sich wieder lohnen wetterabhängige Erlöse für EE & Honorierung von Backup ^ = GW GW 12 1 Last EE-Erzeugung Residuallast GW Quelle: Bilder google 2 / VDE, 212 ^ = Wochen Last EE-Erzeugung Residuallast

40 Erwartungswerte der e der höchsten höchsten Auslastungen Quelle: VDE ETG, 212 Erwartungswerte Erwartungswerte der höchsten der höchsten Auslastungen Speicher entlasten Übertragungsnetze ohne Beachtung des Netzbetriebes kaum. Annahme: Abbildung von Ein- und Ausspeicherung an einem Ort Szenario 4 % Szenario 8 % 4 %-Szenario 8 %-Szenario 55 % 55 % 5 % 45 % 4 % 35 % 5 % 45 % 4 % 35 % Netzmodell 1 Netzmodell 2 Netzmodell 2 (modifiziert) Netzmodell 3 Netzmodell 4 Grundlastfluss (n-1)-ausfallrechnung 3 % 3 % 25 % A E_Last E_EE D_Last D_EE 25 % A E_Last E_EE D_Last D_EE Erwartungswerte der höchsten Betriebsmittelauslastungen im Vergleich

41 EE-Einspeisung EE-Einspeisung [%] [%] Quelle: VDE ETG, 212 Keine Präferenz für last- oder erzeugungsnahe Speicherallokation. 1 Sz. 4 %, Netzmodell 2, Speichervariante D EE 9 Anzahl unzulässiger Systemzustände 8 7 I II je Bereich gesamt 6 I II III 5 A E Last E EE Netzlast [%] Netzlast [%] III D Last D EE Abbildung 4.1: Systemzustände im 4%-Szenario, Netzmodell 2, Speichervariante D EE, (n-1) unzulässiger Unzulässiger Betriebszustand Systemzustand zulässiger Zulässiger Betriebszustand Systemzustand Tabelle 4.3: Unzulässige Systemzustände je Bereich im 4%-Szenario, Netzmodell 2, alle Speichervarianten

42 Inhalt 1) Sind Speicher ein neues Thema? Speicher im Energiesystem gestern, heute und morgen 2) Welchen Effekt haben verschiedene Flexibilitätsfunktionen? Ergebnisse aus den BMU Langfristszenarien 211 3) Wann brauchen wir im Stromsystem Speicher? Speicherbedarf in der Energiewende (Greenpeace, VDE) 4) Zusammenfassung

43 Synergien zwischen Energiesektoren suchen und nutzen Lösung des Speicherproblems Bisher Nutzung von gespeicherter fossiler Solarenergie Solar Biomasse (+ Zeit + Druck + Temperatur) Fossil Regenerativer Ersatz: Biomasse begrenzt Geothermie & Wasserkraft auch günstigste/potentialreichste EE: Strom aus Wind und Solar Ressource in unmittelbarer Form nicht lagerbar Wind- und Solarkraftstoffe All-Electric-World Interaktion aller (Energie)sektoren Stromversorgung Mobilität Stromversorgung Gasversorgung Stromversorgung Mineralölwirtschaft Stromversorgung Chemieindustrie

44 Ausblick VDE Speicherbedarf & Power-to-Gas Handlungsempfehlungen Speicherzubau erst ab EE-Anteilen ab 4% erforderlich. Zeitfenster bis 225 nutzen zu Forschung und Entwicklung. Masterplan für Markteinführung heute, damit erforderlicher Speicherzubau rechtzeitig erfolgt. Ergebnisse und Ausblick auf weiteren Forschungsbedarf Wechselwirkungen Speicher und Netz (Netzsicherheit, Netzausbau, Systemdienstleistungen) Versorgungssicherheit Spartenübergreifende Optimierung (Strom, Gas, Verkehr, Wärme) Marktdesign und Netzregulierung für System mit hohem Anteil erneuerbarer Erzeugung und Speicher 8% EE: Die Gestehungskosten steigen trotz Speicher nur um 1% p2g derzeit nicht wirtschaftlich Rahmenbedingungen, Nischen Wärme Wenn, dann stromgeführte KWK bzw. Altbau Konkurrenz Power-to-heat (elektrisch Heizen) Erster Fokus Mobilität und Integration technische Chemie

45 Informationen und Quellen Sterner, M. (29): Bioenergy and renewable power methane in integrated 1% renewable energy systems. Limiting global warming by transforming energy systems. Kassel University, Dissertation. Sterner, M., Jentsch, M. (211): Energiewirtschaftliche und ökologische Bewertung eines Windgas-Angebotes. Gutachten für Greenpeace Energy. Fraunhofer IWES, Kassel. Jentsch, M.; Sterner, M. (21): Betriebskonzepte von SolarFuel Anlagen und deren Wirtschaftlichkeit. Fraunhofer IWES, Kassel. Nitsch (DLR), Sterner (IWES), Wenzel (IfnE) et al (212): Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland bei Berücksichtigung der Entwicklung in Europa und global Leitstudie 211 BMU - FKZ 3MAP146. Berlin, Stuttgart, Kassel. VDE (212): Energiespeicher für die Energiewende. Speicherungsbedarf und Auswirkungen auf das Übertragungsnetz für Szenarien bis 25. VDE, Frankfurt.

46 Kontakt Prof. Dr.-Ing. Michael Sterner Hochschule Regensburg Fakultät Elektro- und Informationstechnik Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik Wissenschaftl. Leitung Energiewirtschaft und Systemanalyse + 49 () michael.sterner@hs-regensburg.de Vielen Dank