Wärmeverbund mit Holz oder Abwärme wie bringt das ein Stadtwerk neben Gasnetz unter einen Hut? Mathieu Moggi Aziende Industriali di Lugano SA (AIL)

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1 Wärmeverbund mit Holz oder Abwärme wie bringt das ein Stadtwerk neben Gasnetz unter einen Hut? Mathieu Moggi Aziende Industriali di Lugano SA (AIL)

2 AIL SA was bieten wir AIL SA ist ein EW das Strom, Gas, Wärme und Wasser verkauft. Wir produzieren Strom mit Wasserkraftwerken und Photovoltaikanlagen. Wärme wird mit Holz, Abwärme und Gas produziert. Wir bauen und warten die Netze für die Verteilung dieser Produkte.

3 AIL SA wen beliefern wir Wir bedienen 57 Gemeinden mit über Stromkunden und je Gas- und Wasserkunden. Grösster Detailverkäufer des Tessin was Strom, Gas und Wasser betrifft. Aktionäre: Gemeinde Lugano (100%).

4 AIL SA Geschichte Einige historische Informationen: 1864 erster Gasvertrieb 1890 Lugano wir mit Strom beliefert 1894 Gründung Wassernetz Lugano 1900 Gründung Gaswerk Lugano 1907 Gründung öffentliches Stromwerk in Lugano 2000 die Stadtwerke werden in die AIL AG privatisiert 2011 Gründung der Abteilung Erneuerbare Energien

5 AIL SA wie viel Jahr 2014 Stromversorgung (GWh): Gasversorgung (GWh): Wasserversorgung (m 3 ): Photovoltaik-Produktion(GWh): 8.6 Wärmeversorgung (GWh): 10.2

6 Bei Mehrspartenversorgern (Gas + FW) stellen sich bei Ausbau und Erweiterung des FW-Netzes die Fragen: Welcher Gasbedarf wird durch Verdichtung und Ausbau des FW-Netzes verdrängt? In welchen Trassen mit hohem Wärmebedarf ist ein FW-Ausbau auch unter Berücksichtigung der Erlösrückgänge im Gasnetz wirtschaftlich?

7 Bei Mehrspartenversorgern (Gas + FW) stellen sich bei Ausbau und Erweiterung des FW-Netzes die Fragen: In welchen Trassen stehen Gasleitungen in den nächsten Jahren alterungsbedingt zu Erneuerung an, wo bei einem FW-Ausbau auf Erneuerung verzichtet werden könnte? Wie sieht unter den genannten Randbedingungen die spartenübergreifend optimale Trassenführung der FW-Netzerweiterung aus? möglichst hohe Wärmebedarfsdichte möglichst geringe Gasverdrängung

8 Lösungsansatz 1- Abbildung der gesamten Stadt als Wärmekataster in einem Trassenmodell 2- Bestimmung der Gesamtkosten je Heiztechnologie für jeden einzelnen Kunden Kunde wechselt nur zu FW, wenn günstiger für ihn 3- Aus 2. wird für jede Trasse berechnet: 1. Absatzpotential für Fernwärme 2. Absatzrückgang im Gasnetz 4- Mathematische Optimierung zur Auswahl der Trassen, welche den größten Gewinn ermöglichen 5- Detailsimulation aller Gebäude zur Ermittlung der CO2-Entwicklung, Absatzentwicklung, etc.

9 Wärmekataster und Trassenmodell Gesamter Regierungsbezirk Lugano: Trassenlänge: ca km Anzahl Gebäude: ca Gasnetz --- Projekte Fernwärme --- Nur Stromnetz Gaskessel Unbekannt Heizöl

10 Wärmekataster und Trassenmodell Gaskessel Heizöl Unbekannt Für jedes Gebäude sind bekannt: Heizungstechnologie Wärmebedarf Strombedarf Alter der Heizungsanlage Jedes Gebäude ist der nächsten Trasse zugeordnet Wärmebedarf der Trasse = Summe Wärmebedarf aller anliegenden Gebäude

11 Kosten aus der Sicht des Kunden Gesamtkosten = Investition + Betrieb + Energie (Jahreskosten bei 20 Jahre Nutzungsdauer)

12 Bestimmung Absatzpotenzial je Trasse Wärmebedarfsdichte: (=Absatzpotential/Trassen länge) --- > 15 MWh / (m x a) MWh / (m x a) MWh / (m x a) MWh / (m x a) ---- < 02 MWh / (m x a) Jeder Kunde wählt die für ihn günstigste Technologie Absatzpotential FW = Summe aller Kunden die FW wählen würden Nur Trassen mit hoher Wärmebedarfsdichte (rot / braun) sind für FW-Ausbau interessant

13 Optimierung des FW-Netzausbaus Fernwärmeausbau ist nur dann wirtschaftlich, wenn die Erlöse aus dem Wärmeverkauf (abzgl. Erlösrückgang Gas) die Investitionen in den Netzausbau und die Wärmeerzeugungskosten decken: Barwert Erlöse FW Wärmeerzeugungskosten α Erlöse Gas α: Anschlussgrad Gas Mit einem Optimierungsmodell werden die gewinnbringenden Trassen ausgewählt: hohe Wärmebedarfsdichte wenige Gaskunden alte Gasleitungen ( können stillgelegt werden) InvestitionenFW Das Optimierungsmodell stellt sicher, dass alle Trassen verbunden sind (oder Nahwärmenetze mit BHKW)

14 Optimierung des FW-Netzausbaus Wärmebedarfsdichte Optimaler Fernwärmeausbau --- > 15 MWh / (m x a) MWh / (m x a) MWh / (m x a) MWh / (m x a) ---- < 02 MWh / (m x a) --- Neue FW-Leitungen --- Bestehendes Gasnetz

15 Detailsimulation: Entwicklung der Heizungserneuerung Detailsimulation berechnet Migrationspfad Ist Ziel Heizung wird getauscht, wenn diese ihre technische Nutzungsdauer erreicht hat

16 Detailsimulation: Entwicklung der CO2-Emissionen

17 Detailsimulation: Entwicklung der regenerativen Strom- und Wärmeerzeugung

18 Detailsimulation: Absatzentwicklung

19 Vi ringrazio per l attenzione