Stromgeführte KWK mit Wärmespeicher (KWKG 2012)

Transkript

1 Stromgeführte KWK mit Wärmespeicher (KWKG 2012) Ein Vortrag im Rahmen der Veranstaltung 'Neue Entwicklungen auf den Energiemärkten' Jochen Bandelin Student der Regenerativen Energiesysteme Betreut durch: Lars Dittmar, Institut für Energiesyteme, Professor Erdmann, TU Berlin 1

2 Inhalt 1. Grundlagen der Kraft-Wärme-Kopplung 2. Entwicklung der Wirtschaftlichkeit 3. Neuerungen des KWKG Vegleich der Stromnutzung 5. Betrachtung der Lastverläufe 7. Wirtschaftlichkeitsrechnung für Speicher 8. Ergebnisse und Fazit 9. Literatur 2

3 1. Grundlagen der Kraft-Wärme-Kopplung Quelle: ASUE 3

4 1. Grundlagen der Kraft-Wärme-Kopplung 4 Quelle: ASUE

5 2. Entwicklung der Wirtschaftlichkeit 5

6 3. Neuerungen des KWKG 2012 Quelle: ASUE Bedeutende Neuerungen im Vergleich zu KWKG Anhebung der KWK-Vergütung um 0,3 Cent - Förderung von Wärmespeichern 6

7 4. Vegleich der Stromnutzung 7 Quelle: eex

8 4. Vegleich der Stromnutzung Strom Arbeitspreis 19,957 Cent/kWh Bestehend aus EEG Umlage (Annahme für 2013) 5 Cent/kWh Stromsteuer 2,05 Cent/kWh Konzessionsabgabe 1,79 Cent/kWh KWK-Umlage 0,002 Cent/kWh 19-Umlage 0,15 Cent/kWh Erzeugung, Transport und Vertrieb 10,96 Cent/kWh Indirekte Förderung von Eigenverbrauch 8,99 Cent/kWh Gesamtvorteil Eigenverbrauch 15,60 Cent/kWh 8

9 4. Vegleich der Stromnutzung BDEW-Strompreisanalyse Mai 2012 Haushalte und Industrie 9

10 5. Betrachtung der Lastverläufe Quelle: ASUE 10

11 5. Betrachtung der Lastverläufe 11 Quelle: Eigene Daten

12 5. Betrachtung der Lastverläufe 12 Quelle: Eigene Daten

13 7. Wirtschaftlichkeitsrechnung für Speicher Bedingungen - Speichergröße mindestens 1 Kubikmeter oder 0,3 Kubikmeter pro Kilowatt elektrischer Leistung - Baubeginn nach bis Wärme aus KWK und Stromnetzanschluss - mittlere Wärmeverluste geringer als 15 Watt pro Quadratmeter Behälteroberfläche - Leittechnik mit Einbindung von Signalen des Strommarktes - Zulassung der Anlage durch Bafa 13

14 7. Wirtschaftlichkeitsrechnung für Speicher Zuschlag Euro pro Kubikmeter Wasseräquivalent - Bei Speichern mit einem Volumen von mehr als 50 m³ maximal 30 Prozent der Investitionskosten - Maximal 5 Mio. Zuschlag je Projekt 14

15 7. Wirtschaftlichkeitsrechnung für Speicher Vergleichsoptionen: Option 1: BHKW wärmegeführt Option 2: BHKW + Speicher bei Wärmeteillast stromgeführt 15 Quelle: PRE

16 7. Wirtschaftlichkeitsrechnung für Speicher Preise: Gaspreis: 4,61 Cent/kWh Strompreis: 19,96 Cent/kWh Wartungskosten 2,6 Cent/kWh BHKW-Modul: 1537,37 /kw BHKW-Peripherie: 614,95 /kw Speicher: 656,55 /m³ Quellen: ASUE, Verivox, Hersteller SES, PRE 16

17 7. Wirtschaftlichkeitsrechnung für Speicher Annahmen: - BHKW-Auslegung auf 25 % der Wärmespitzenlast (5000 Bh/a) - Speicher-Auslegung auf 5 h BHKW-Vollastbetrieb (entspricht 0,36 m³/kwel > 0,3 m³/kwel gesetzliche Anforderung) - Wärmebedarf von der Außentemperatur abhängig - Stromverbrauch am Tag übetrifft BHKW-Leistung - AfA 10 Jahre 17

18 8. Ergebnisse und Fazit Barwerte der untersuchten Optionen Bei einem Eigenverbrauch von 60% / 63% /MWh_el , , Investitionskosten Speicherförderung Wartungskosten Brennstoffkosten Vermiedene EEG Umlage, Stromsteuer, Konzessionsabgabe, KWK, 19 Vermiedene Erzeugung, Netzentgelte Ertrag aus Einspeisung Ertrag aus KWK-Förderung Wert Wärmeerzeugung Kosten BHKW Einnahmen BHKW Kosten BHKW + Speicher Quelle: Eigene Daten Einnahmen BHKW +Speicher 18

19 8. Ergebnisse und Fazit Barwerte der untersuchten Optionen Bei einem Eigenverbrauch von 24% / 27% /MWh_el , , Investitionskosten Speicherförderung Wartungskosten Brennstoffkosten Vermiedene EEG Umlage, Stromsteuer, Konzessionsabgabe, KWK, 19 Vermiedene Erzeugung, Netzentgelte Ertrag aus Einspeisung Ertrag aus KWK-Förderung Wert Wärmeerzeugung 20 0 Kosten BHKW Einnahmen BHKW Kosten BHKW + Speicher Einnahmen BHKW +Speicher 19 Quelle: Eigene Daten

20 8. Ergebnisse und Fazit Aufteilung der vermiedenen Umlagen 1,67% 0,02% 19,91% Vermiedene EEG Umlage Vermiedene Stromsteuer Vermiedene Konzessionsabgabe Vermiedene KWK-Umlage Vermiedene 19-Umlage 55,60% 22,80% 20

21 8. Ergebnisse und Fazit Ergebnisse: - Ab einem Eigenverbauchsanteil von 24% ist der Kapitalwert des untersuchten BHKW positiv - Angleichung des Kapitalwertes der Speicherlösung bei Verschiebung von 2,6 % der Jahreserzeugung - Förderquote im Beispiel: 38% (Förderung nach KWKG 2012 von maximal 30% bei größer als 50 m³) - Mehrinvestition durch Speicher: 7 % - Investition in Speicher ab 26 Speicherzyklen pro Jahr wirtschaftlich sinnvoll. 21

22 9. Literatur 1. Der KWK-Wirtschaftlichkeitsindikator COGIX Jahresbericht 2011; Dr. Felix Christian Matthes; ; 2. BHKW Grundlagen 2012; ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.v.; ; 3. KWK-Gesetz 2012; ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.v.; ; 4. European Energy Exchange AG, ; 5. SES Energiesysteme GmbH; ; 6. BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.v.; ; %202012%20Chartsatz%20gesamt.pdf 22