PERSPEKTIVEN VON SPEICHERTECHNOLOGIEN UND POWER-TO-X, SEKTORKOPPLUNG WÄRME/STROM

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1 PERSPEKTIVEN VON SPEICHERTECHNOLOGIEN UND POWER-TO-X, SEKTORKOPPLUNG WÄRME/STROM Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz, Januar 2017 Urban Windelen, Bundesgeschäftsführer BVES e.v.

2 2 Agenda Vorstellung des BVES e.v. Stand der Energiewende Situation der Speicher in Deutschland Aktuelle Rahmenbedingungen

3 Der Bundesverband Energiespeicher e.v. 3 Der Bundesverband Energiespeicher (BVES) vertritt die Interessen von Unternehmen aus verschiedensten Branchen, die das gemeinsame Ziel der Entwicklung und Vermarktung von Energiespeichern in den Bereichen Strom, Wärme und Mobilität verfolgen. Als technologieoffener Industrie-Verband vertritt der BVES die Speicherbranche gegenüber Politik, Verwaltung, Wissenschaft und Öffentlichkeit. Mit gezielter Informationsarbeit und Interessensvertretung arbeitet der BVES daran, die rechtlichen und gesetzlichen Rahmenbedingungen für Energiespeicher zu verbessern und einen fairen Markt zu schaffen.

4 4 Mitglieder (Auszug)

5 Breite Facharbeit in den BVES Arbeitsgruppen 5 AG 1 Politik + Kommunikation AG 2 AG 3 Richtlinien, Standards, Qualitätskriterien AG 4 Speichertechnologien Export- Plattform AG 5 Recht und Regulierung FG Weißbuch/EnWG- Novelle FG thermische Speicher FG Leitfaden Li- Ionen Großspeicher FG Internationale Kooperationen FG Präqualifikation Regelenergiemarkt FG P2X / Zuschaltbare Lasten FG elektrochemische Speicher FG Qualitätskriterien FG Mitarbeit DKE und FNN FG mechanische Speicher FG Mess-/Zähltechnik FG chemische Speicher FG Speicher am Endstromnetz

6 6 Agenda Vorstellung des BVES e.v. Stand der Energiewende Situation der Speicher in Deutschland Aktuelle Rahmenbedingungen

7 Energiewende Status Quo 7 Ziele der Energiewende bis 2050: Senkung CO 2 um 80%, Anteil EE gesamt 60%, Anteil EE Stromerzeugung 80 % Deckung ~ 38% des Energiebedarfs aus EE, in manchen Regionen bis zu 80% oder sogar %. Zunahme an Netzengpässen, aber starker Widerstand in der Bevölkerung gegen Netzausbau Lösung: Dezentrale (sektorenübergreifende) Ansätze mit Energiespeichern

8 Installierte EE-Kapazität in 2015: 84 GWp 8

9 EE-Anteile in den Sektoren 9 Quelle: AGEE Stat., Umweltbundesamt, Team Consult, 2014

10 Betrachtung: CO2 Reduktionszahlen 10 Quelle: AGEE Stat., Umweltbundesamt, Team Consult

11 Priorisierung Energiethemen 2016 (global) 11

12 Priorisierung Energiethemen 2016 (Deutschland) 12

13 Vielzahl an Speichertechnologien 13

14 Große Bandbreite an Anwendungen 14

15 Matrix Technologien/Anwendungen 15

16 Speicher sind ein Allround-Talent und können noch viel mehr 16 Schwarzstart Steigerung der Energieeffizienz Insellösungen Eigenverbrauchsoptimierung Peak shaving Lastverteilung Frequenzregulierung Spannungshaltung Sektorenkopplung Positive/Negative Regelleistung

17 17 Agenda Vorstellung des BVES e.v. Stand der Energiewende Situation der Speicher in Deutschland Aktuelle Rahmenbedingungen

18 Hausspeichermarkt ~ Hausdach-PV-Anlagen ~ Hausspeichersysteme im Markt (+ ~ in 2016) (~ in 2020) großes Retrofit-Potenzial, Neue Systeme meist Bundle PV + Speicher 18

19 Nicht nur Batterien 19 Wärmepumpe Der umgekehrte Kühlschrank Bewegung thermischer Energie entgegen dem natürlichen Fluss Anwendung: Heizen und Warmwasseraufbereitung Speicherheizung Elektrisches Heizsystem in Kombination Wärmespeicherung Ladezyklen bei geringem Preisniveau Schneller als Wärmepumpe

20 SEKTORENÜBERGREIFENDE VERNETZUNG IN HAUSHALTEN 20 Intelligentes Energiemanagement Quelle: Glen Dimplex

21 Industriespeicher Reduction of grid charges by peak-load management and atypical grid use Combined Heat and Power (CHP) using thermal energy storage allows additional benefits CHP bonus fee from electricity price arbitrage effects Uninterruptible Power Supply (UPS) e.g. in hospitals or at production lines that are highly sensitive to power variations Reduction of energy cost by optimizing self consumption rates 21

22 Großspeichermarkt 10/2016: ~75 MW 12/2017: ~200 MW 22

23 Pumpspeicherwerke Hidden Champions of the electricity system! Crucial for system stability Source: Vattenfall 23

24 Speicher Kapazitäten in Deutschland TWh/a Heat pump 2 GW lading 1800 h/a 3 TWh/a Thermal storage heaters Installed base 14 GW loading 1400 h/a 20 TWh/a 0,02 TWh/a Cars 2 MWh/ km 0,04 TWh/a 40 MW loading 1000 Jahresvollbenutzungsstuden 4 TWh/a 7 GW loading 600 a/year Domestic hot water cylinders 6 GW Loading ; 1000 h/a 6 TWh/a E-Mobillity Battery Source: E-Mobilität: Berechnet auf Basis von Fahrzeugen. Thermische Speicher: Fraunhofer IBP, Bericht ES /2012 und BWP-Branchenstudie Pump storage Thermal energy storage solutions

25 Thermische Speichertechnologien 25 Speicherung sensibler Wärme Speicherung latenter Wärme Thermo-chemische Energiespeicherung ZAE Bayern ZAE Bayern ZAE Bayern Warmwasser-Speicher Erdwärmesonden u.ä. (Underground Thermal Energy Storage, UTES) Makro- / Mikroverkapselte Phasen- Wechsel-Materialien (PCM), Slurries Adsorptions- (Zeolith) und Absorptions-Speicher (LiCl) Thermo-chemische Materialien (TCM)

26 Gebäude: Heizen & Warmwasser 26 Warmwasserspeicher am ZAE Bayern - Vakuum Isolation

27 Thermische Speicher und Kraft- Wärme-Kopplung 27 BHKW mit Warmwasserspeicher DLR & STEAG New Energies GmbH ASUE e.v. / SenerTec Kraft-Wärme- Energiesysteme GmbH Latentwärmespeicher für ein KWK- Kraftwerk

28 Thermische Speichertechnologien 28 Sensible Wärmespeicher weit verbreitet - Optimierung Fernwärme - Effizienzsteigerung von Kraftwerken - Überschuss EE-Strom

29 Saisonale Speicherung solarer Wärme 29 Solar Community & Borehole UTES at Drake Landing, Canada ZAE Bayern Warmwasserspeicher (Temperaturbereich unter 100 C) Ackermannbogen, München Solarthermalworld Speicherung bis zu 1000 mal günstiger als mit Lithium-Ionen-Batterien

30 Thermische Speicher bei der Elektrizitätserzeugung 30 Molten Salt Storage für Concentrated Solar Power Über Speicher auch nachts Stromproduktion möglich DLR Hoch-Temperatur Betonspeicher für die Elektrizitätserzeugung Solar Millennium

31 Thermische Speicher bei der Elektrizitätserzeugung 31 Beton Speicher EnergyNest Spezial-Beton durchzogen von Stahlrohren, die bis zu 450 C heißes Thermoöl transportieren 2 MWh Pilotanlage in Masdar City (Abu Dhabi) gespeist aus solarthermischen Kraftwerk

32 Thermische Speicher bei der Elektrizitätserzeugung 32 In Landschaft integrierter Hochtemperatur-Steinspeicher Anlage mit 36 MWh von Siemens in Hamburg geplant Baubeginn: Frühjahr 2017 Siemens

33 Abwärmenutzung/ Prozesswärme 33 ZAE Bayern Abwärmenutzung in einer Eisengießerei durch einen kombinierten Thermalöl- und Gesteinsspeicher

34 Gebäude: Air Conditioning & Kühlen 34 Phase Change Material: Slurries Japan: Eisspeicher zur Klimatisierung wg. hohem Strompreis in Peak-Stunden

35 Mobiler Sorptionsspeicher 35 MVA Hamm/NRW Bis zu 4 MWh, ca. 750 kw thermische Leistung

36 36 Agenda Vorstellung des BVES e.v. Stand der Energiewende Situation der Speicher in Deutschland Aktuelle Rahmenbedingungen

37 EEG Große Chance für PTX über zuschaltbare Lasten 2 GW - Mindestgebotsgröße: 500 KW Netzausbauzone (SH, NDS, nördl. HE) Bilaterale Verträge mit ÜNB: 5 Jahre Aktueller Fokus auf KWK / PTH, Ausweitung im Rahmen der Verordnungsermächtigung erwartet Aktuell ca. 316 MW PTH in D

38 Zentrale politische Forderungen: 38 Speicherdefinition: 4. Säule Marktorientierte und technologieneutrale Rahmenbedingungen, Anreize für Investitionen in neue Technologien, Innovationen und Geschäftsmodelle Klärung der Abgabenlast + Reichweite der Netznutzungsentgelte Diskriminierungsfreier Marktzugang Klare und transparente Regeln für die Präqualifizierung

39 Zusammenfassung 39 Keine Energiewende ohne Sektorenkopplung Wärmemarkt bietet immenses Potential Vernetzung der Sektoren: Kombination PV, BHKW und Stromspeicher optimiert Eigenversorgung Zahlreiche Anwendungsbereiche auch im industriellen Maßstab Anwendung bestimmt über die Technologie und deren Wirtschaftlichkeit Politischer und regulatorischer Rahmen erfordert Anpassung zuschaltbare Lasten ein erster Schritt!

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42 42 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Bundesverband Energiespeicher e.v. Oranienburgerstraße Berlin Telefon: