Power to heat Nutzung von PV-Strom und negativer Regelleistung in Hybridheizungen. Praxiserfahrungen für eine Zukunftsoption.

Transkript

1 Power to heat Nutzung von PV-Strom und negativer Regelleistung in Hybridheizungen Praxiserfahrungen für eine Zukunftsoption Lutz Mertens

2 Rahmenbedingungen im Strommarkt

3 Also alles OK? Netzausbau hinkt hinterher: Stromspeicher nicht verfügbar/zu teuer: Steigende Strompreise: Energiewende im Wärmemarkt kommt nicht voran 3

4 Rahmenbedingungen im Strommarkt 6

5 Stromerzeugung und Netzlast 2011 Quelle: ZIES 7

6 Prognose : Stromerzeugung und Netzlast 2032 Quelle: ZIES 8

7 Kleiner Exkurs Strom-Regelenergiemarkt Übertragungsnetzbetreiber halten das Stromnetz stabil Stromregelenergiemarkt handelt mit positiver Regelleistung und negativer Regelleistung Zugelassene Stromhändler bieten Leistung von gebündelten Anlagen auf Regelenergiemarkt an 9

8 Strom- und Wärmemarkt derzeit getrennt 12

9 und wachsen zukünftig zusammen 19

10 Ölheizung besonders vorteilhaft für die Nutzung von Strom in Hybrid-Heizsystemen Wärmemarkt besitzt großes Potenzial zur Aufnahme von Strom-Überschüssen Ölbeheizte Gebäude in regionaler Nähe zu Windkraftanlagen und Groß- Photovoltaik-Anlagen Heizöl als jederzeit verfügbare Backup-Energie vermeidet zusätzliche Kraftwerkskapazitäten Leitungsungebundene Energieträger vermeiden Kosten für Netzinfrastruktur Ölbeheizte Gebäude häufig mit Keller: Raum für Pufferspeicher vorhanden 20

11 und in der Praxis? 21

12 Power-to-heat im Praxistest ein Einfamilienhaus in Berlin-Spandau Hybridheizung, die Überschussstrom zur Wärmeversorgung nutzt Öl-Brennwertgerät modulierend 5-15 kw 500 Liter Pufferspeicher elektrische Heizeinrichtung 9 kw 22

13 Power-to-heat im Praxistest ein Einfamilienhaus in Berlin-Spandau E-Heizer: wird wie Heizkessel mit Pufferspeicher verbunden besitzt eigene Umwälzpumpe Ansteuerung: erfolgt über separate Steuerbox Leitwarte des Regelenergie-Anlagenpools kann jederzeit via UMTS-Mobilfunknetz zugreifen Weitere Ausführungsvarianten von elektrischen Heizeinrichtungen: im (Puffer-) Speicher im Vor- oder Rücklauf der Heizungsanlage direkt im Heizgerät 23

14 Strom- und Wärmemarkt wachsen zusammen 25

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16 Strom- und Wärmemarkt wachsen zusammen 27

17 Strom- und Wärmemarkt wachsen zusammen 28

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19 Power-to-heat im Praxistest ein Einfamilienhaus in Berlin-Spandau Was sagt der Betreiber dazu? Die moderne Technik ist faszinierend Spannend, dass ich Techniken nutzen kann, die Neuland betreten Modernste Öl-Brennwerttechnik in Verbindung mit erneuerbaren Energien sind für mich eine wirtschaftliche und umweltverträgliche Einheit Prima, dass ich preisgünstigen Überschussstrom nutzen kann Es macht Spaß an einem Feldtest beteiligt zu sein, der mithilft Zukunftslösungen zu entwickeln 30

20 Technische Herausforderungen Was muss passieren, damit die Lösung auch im Massengeschäft funktioniert: Kommunikationstechnik muss preiswerter werden: Zielpreis: 200,- Integration in Heizgeräteelektronik in letzter Ausbaustufe Installation des Heizstabs im Rahmen der Modernisierung senkt Investitionskosten Verfahren zur Präqualifikation bei den Übertragungsnetzbetreibern muss einfacher werden 31

21 Power-to-heat ist auch im Koalitionsvertrag berücksichtigt Kapitel 1.4 Die Energiewende zum Erfolg führen: In einem Strommarkt mit einem weiter zunehmenden Anteil von Strom aus erneuerbaren Energien werden wir Strom, der sonst abgeregelt werden müsste, für weitere Anwendungen, etwa im Wärmebereich, nutzen. Quelle: CDU 32

22 Handlungsempfehlungen an die Politik Schaffung angebotsvariabler Tarife Standardisierung bei der Übertragung und Nutzung von Strompreissignalen Reduktion/Entfall von: Netznutzungsentgelten EEG-Umlage Stromsteuer Konzessionsabgabe für extern steuerbare Stromverbraucher, die keine zusätzliche Nachfrage erzeugen Nutzungsabhängiger Primärenergiefaktor für Strom 33

23 Zusammenfassung Die Nutzung von Überschussstrom in Hybridheizungen bietet viele Vorteile: Einsparung von fossilen Brennstoffen im Wärmemarkt Integration erneuerbarer Energien Weniger Netzausbau notwendig Geringe Investitionskosten für den Endkunden möglich Große Regelleistung und kleinstufige Regelbarkeit bei Schwarmbildung Keine zusätzlichen konventionellen Kraftwerke notwendig 34

24 Ausblick Nächste Schritte im IWO-Power-to-heat Projekt: Weitere Feldanlagen in Kooperation mit Stromhändlern/Regelenergieexperten und der Heizgeräteindustrie Untersuchungen zur: Nutzung von Überschüssen aus hauseigenen PV-Anlagen zu Heizzwecken Optimierung der hydraulischen Einbindung von überschüssigem Strom in Hybridheizungen Quantifizierung des volkswirtschaftlichen Nutzens von Power-to-heat in Hybridheizungen 35

25 Ausblick: Strom-Öl-Hybridsystem der Zukunft 36

26 Ausblick: Nutzung von PV-Überschüssen 37

27 Ausblick: Strom-Öl-Hybridsystem der Zukunft 39

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