Integriertes Energie- und Klimaschutzkonzept für die Region Neckar-Alb (IKENA)

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1 Integriertes Energie- und Klimaschutzkonzept für die Region Neckar-Alb (IKENA) Entwicklung eines umfassenden und breit angelegten Integrierten Energie- und Klimaschutzkonzeptes Neckar-Alb für alle klimarelevanten Bereiche gefördert durch das im Rahmen von Dr. Ulrich Fahl Stromspeicher

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3 [MWh/h] 350,0 Speicherbedarf im Szenario 100%-EE (1) Wind: 506 GWh/a Photov.: 267 GWh/a Ganglinie der Stromerzeugung Wind aus + PV 2020 Wind und PV im Jahr ,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,

4 [MWh/h] 600,0 Speicherbedarf im Szenario 100%-EE (2) Wind: Photov.: Residual 2020 Residuallast im Jahr 2020 nach Abzug von Wind und PV 506 GWh/a 267 GWh/a 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,

5 [MWh/h] 600,0 Speicherbedarf im Szenario 100%-EE (3) Wind: Photov.: Juni 2020 (Residual) Residuallast im Juni 2020 nach Abzug von Wind und PV 506 GWh/a 267 GWh/a 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,

6 [MWh/h] 600,0 Speicherbedarf im Szenario 100%-EE (4) Wind: 506 GWh/a Photov.: 267 GWh/a 3. Juni (Residual) Residuallast am 3. Juni 2020 nach Abzug von Wind und PV 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0 00:00:00 01:00:00 02:00:00 03:00:00 04:00:00 05:00:00 06:00:00 07:00:00 08:00:00 09:00:00 10:00:00 11:00:00 12:00:00 13:00:00 14:00:00 15:00:00 16:00:00 17:00:00 18:00:00 19:00:00 20:00:00 21:00:00 22:00:00 23:00:00 00:00:00 6

7 [MWh/h] 500,0 Speicherbedarf im Szenario 100%-EE (5) Residual 2030 Wind: Photov.: GWh/a 344 GWh/a 300,0 100,0-100, ,0-500,0-700,0 Residuallast im Jahr 2030 nach Abzug von Wind und PV -900,0 7

8 [MWh/h] 500,0 Speicherbedarf im Szenario 100%-EE (6) Wind: GWh/a Photov.: 344 GWh/a Residuallast im Dezember 2030 Dez nach (Residual) Abzug von Wind und PV 300,0 100,0-100, ,0-500,0-700,0-900,0 8

9 Speicherbedarf im Szenario 100%-EE (7) Im Jahr 2030 werden im Szenario 100%-EE 317 GWh Überschußstrom erzeugt. Insgesamt benötigt die Region Neckar-Alb für die Stromspeicherung rund 830 MW Speicherkapazität rund 75 GWh Speichervolumen Es werden nicht nur hohe Kapazitäten für den kurzfristigen Ausgleich benötigt, sondern auch Monatsspeicher. 9

10 Handlungsoptionen Stromspeicher dienen zur räumlichen und/oder zeitlichen Entkopplung von Erzeugung und Verbrauch unter Inkaufnahme von Verlusten Einteilung nach Aktivierungszeit: Bereitstellung von - Primärregelung (Aktivierungszeit < 30 s) - Sekundärregelung (Aktivierungszeit < 5 min) - Tertiärregelung (Aktivierungszeit < 15 min) Einteilung nach Speicherdauer: Tages-, Wochen- und Saisonspeicher Einteilung nach Speicherarten Umwandlung von Strom - Power-to-Gas - Power-to-Heat - Power-to-Fuel SMES, Kondensatoren und Schwungradspeicher sind nicht für große Kapazitäten geeignet, daher werden diese im Folgenden nicht detailliert betrachtet. 10

11 Mobile Akkumulatoren Elektrofahrzeuge als mobile Batterie- Speicher Kapazität pro Elektrofahrzeug ca. 32 kwh PKWs in Region Neckar-Alb Stromverbrauch ca. 750 GWh Speicherpotential ca. 12 GWh Annahme: ca. 20 % der Fahrzeugbatterien können als Stromspeicher für das Elektrizitätssystem verwendet werden Speicherpotential ca. 2,4 GWh (in D ca. 0,3 TWh) Große Leistung von ca MW (D: 135 GW) geeignet zum Ausgleich kurzfristiger Schwankungen 11

12 Vergleich der Speichertechnologien Wirkungsgrad/% Speicherkosten/ cent pro kwh Langfristiges Speichervolumen/TWh (D) Pumpspeicherkraftwerk 80 3,3 0,07 Diabate Druckluftspeicher 55 5,2 27 Adiabate Druckluftspeicher 70 4,1 27 Elektrolyse und 45 ca Brennstoffzelle Elektrolyse und GuD 55 k.a. 150 Power-to-Gas 28 ca Akkumulator ,3 (Autobatterie) SMES, Kondensatoren und Schwungradspeicher sind nicht für große Kapazitäten geeignet, daher sind diese nicht aufgeführt. 12

13 Fazit Marktvolumen für Bereitstellung an Regelleistung über Zeiträume von wenigen Stunden wird schon bis 2020 deutlich zunehmen Derzeit fehlen im EEG noch Anreize für Stromspeicher Langzeitspeicherung wird erst ab etwa 2025 stattfinden Aus der Region Neckar-Alb können Pumpspeicher einen bedeutenden Beitrag zur Energiewende leisten. Alternativen für den Strommarkt sind aus wirtschaftlicher Sicht und bezüglich der Energieeffizienz Druckluftspeicher Elektromobilität 13

14 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen? 14

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