Atomausstieg durch intelligente Zähler (Smart Meter)? Heiligenschein oder scheinheilig?

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Manfred Dressler
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RegioPlattform Basel Atomausstieg durch intelligente Zähler

Smart Grid = Netztechnik (Hardware, Software) zur

1 Stefan Linder / ABB Power Systems, Atomausstieg und intelligente Netztechnik tec RegioPlattform Basel Atomausstieg durch intelligente Zähler (Smart Meter)? Heiligenschein oder scheinheilig? Smart Grid = Netztechnik (Hardware, Software) zur Integration grosser Mengen erneuerbarer Energien January 19, 212 Slide 2 Dr. Stefan Linder, ABB Schweiz AG 1

2 Übersicht Atomausstieg: Wieviel Energie muss ersetzt werden? Erneuerbare Energiequellen und ihre Potenziale Herausforderungen bei der Integration von erneuerbaren Energien Zusammenfassung: Thesen January 19, 212 Slide 3 Herausforderungen der Energiewende Aktuelle Situation Dargestellte Daten = 21; Quelle: BfE Erzeugung (GWh pro Mo onat) Januar Speicherwerke + Andere Laufkraftwerke Nuklear Februar März April Monat Nuklear: Total ca. 3 GW mittlere Leistung Leibstadt, Gösgen: je ca. 3%; Beznau I, Beznau II, Mühleberg: je ca. 1% Juni Juli August September Oktober November Dezember January 19, 212 Slide 4 Dr. Stefan Linder, ABB Schweiz AG 2

3 Ersatz Atomenergie Erneuerbare Energiequellen 1) «Energiezukunft Schweiz», ETH Studie November 211 Erneuerbare Energiequelle Potenzial bis 25 1) (TWh pro Jahr) Solar 1 2 Biomasse 5 8 Wasser 4 6 Wind 2 4 Geothermie 8 Total Wegfall von nuklear erzeugter Energie: 25 TWh/Jahr h Testmix zur Untersuchung der Auswirkungen: 15 TWh Sonnenergie mittels Photovoltaik («PV»), erzeugt in CH 3 TWh Windenergie, erzeugt in Nordeuropa 7 TWh Wasser, Biomasse, Geothermie («WaBiGe») als Bandenergie January 19, 212 Slide 5 Erneuerbare Energiequellen Herausforderungen Energieproduktion muss dem Verbrauch folgen Saisonale Unterschiede Tageskurven Erforderliche Netzkapazität muss vorliegen Bewältigung der Gefahr von Versorgungsdefiziten durch langfristige Ertragsschwankungen January 19, 212 Slide 6 Dr. Stefan Linder, ABB Schweiz AG 3

4 Aufgabe 1a: Saisonal abgestimmte Produktion Mittlere Erträge von Sonne und Wind Quellen: 1) Danish Energy Agency (Wind) 2) Solarenergie- Förderverein Deutschland ion Anteil an Jahresprodukt pro Monat 14% 12% 1% 8% 6% 4% 2% % Wind (Dänemark) PV (Schweiz) Januar Februar März April Juni Juli August September Oktober November Dezember January 19, 212 Slide 7 Aufgabe 1a: Saisonal abgestimmte Produktion Füllgrad der Speicherseen Quelle Füllgrad: BfE Annahmen Verbrauch 21, Quelle: Axpo, hochgerechnet auf CH Mix ohne KKW: Laufkraftwerke 23 TWh/Jahr; Stauwerke 19 TWh/Jahr; Wind 3 TWh/Jahr; Solar 15 TWh/Jahr 7 TWh aus Biomasse, Wasser, Geothermie («WaBiGe») Energ gieinhalt der Speicherseen (GWh) Jan KKW ersetzt: 15 TWh Solar 3 TWh Wind 7 TWh WaBiGe Feb Mar Apr Jun Jul mit KKW 25 TWh Aug Sep Okt Nov Dez January 19, 212 Slide 8 Dr. Stefan Linder, ABB Schweiz AG 4

5 Aufgabe 1b: Synchronisierung Produktion-Verbrauch Beispielwoche im Juli (Simulation) Annahmen Verbrauch 21, Quelle: Axpo, hochgerechnet auf CH Mix ohne KKW: Laufkraftwerke 23 TWh/Jahr; Stauwerke 19 TWh/Jahr; Wind 3 TWh/Jahr; Solar 15 TWh/Jahr 7 TWh aus Biomasse, Wasser, Geothermie («WaBiGe») Bisher: (mit KKW) Zukunft: (ohne KKW) Leistung (MW W) Leistung (M MW) Speicherwerke Laufkraftwerke + KKW Verbrauch Mo Di Mi Do Fr Sa So Speicherwerke PV Laufkraftwerke + WaBiGe Wind Aufgabe 2: Erweiterung der Netzkapazität Erneuerbare Energien belasten die Netze Energieabgabe von Wind und PV fluktuiert zwischen Null und installierter Leistung (= Spitzenleistung) Spitzenleistung bestimmt notwendige Kapazität der Netze Verhältnis Spitzenleistung zu Energiequelle mittlerer Leistung Wind Binnenland 4.4 Küstennähe 3.5 Offshore 2.3 Photovoltaik Mitteleuropa 9.7 Südeuropa 5.8 January 19, 212 Slide 1 Dr. Stefan Linder, ABB Schweiz AG 5

6 Aufgabe 2: Erweiterung der Netzkapazität Erneuerbare Energien belasten die Netze ABB Annahme: Keine Veränderung des Gesamt- Elektriziätsbedarfs Dena II (deutsche Energie Agentur): -8% Verbrauch bis 22 ENTSO-E TYNDP (1 Year Network Development Plan): + 8% Verbrauch bis 22 % fe ehlende Netzkapazität 6% 5% 4% 3% 2% 1% Gemäss Studienresultat korrigiert auf Verbrauch ENTSO-E TYNDP ABB Modell dena II % % 5% 1% 15% 2% 25% 3% 35% 4% % Wind und PV Aufgabe 3: Bewältigung der Schwankungen Wind- und Sonnenerträge variieren stark Quellen: 1) Danish Energy Agency (Wind) 2) Solarenergie- Förderverein Deutschland 25 Wind Dänemark (Monatsstatistik über 25 Jahre) 25 Photovoltaik München (Monatsstatistik über 1 Jahre) Erzeugungs-Index Jan Feb Mar Apr Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mar Apr Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Einzelwerte Monatsmittelwert (langfristiger Erwartungswert) Mit 8% Sicherheit erreichter Monatswert Mit 95% Sicherheit erreichter Monatswert Dr. Stefan Linder, ABB Schweiz AG 6

7 Zusammenfassung: 4 Thesen Nachhaltigkeit verlangt Steuerung des Mixes von Wind + Sonne Bedeutende Netzkapazitätsausbauten sind unumgänglich Energiespeichersysteme erlangen stark steigende Bedeutung Konventionelle Kraftwerke zur Absicherung gegen langfristige Ertragsausfälle sind nicht zu vermeiden January 19, 212 Slide 13 Dr. Stefan Linder, ABB Schweiz AG 7

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