Ihr Innovationspartner für die Industrie
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- Juliane Bayer
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1 Ihr Innovationspartner für die Industrie EurA AG Max-Eyth-Straße 2 D Ellwangen Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) info@eura-ag.de
2 Methanol als CO 2 -Speicher - Chancen und Potenziale zur Steigerung der Stromerlöse beim ZASt EurA Innovation GmbH Marius Stöckmann Abteilungsleiter Netzwerke / Nationale Projekte Am Köhlersgehäu Zella-Mehlis EurA AG METHANOL ALS CO 2 -SPEICHER Seite 1
3 EURA AG Vom BMWi autorisierte Technologie- und Innovationsberatung Gründung : 1999 / Ellwangen Mitarbeiter : 70 Geschäftsfelder : - Innovationsberatung - Fördermittelberatung administrative Umsetzung - Netzwerkmanagement - Projektmanagement - Unternehmensberatung Kunden: Partnerschaften: - KU KMU GU - Forschungseinrichtungen - Forschungseinrichtungen - Signo-Patentförderstelle - KfW, RKW, go-inno, go-effizient EurA AG METHANOL ALS CO 2 -SPEICHER Seite 2
4 NETZWERK REGENERATIVES METHANOL EurA AG METHANOL ALS CO 2 -SPEICHER Seite 3
5 NETZWERK REGENERATIVES METHANOL PARTNER EurA AG METHANOL ALS CO 2 -SPEICHER Seite 4
6 Inhalt Ausgangssituation H Standort / Gesamtkonzept Erlöse Wertschöpfung C O 2 CH 3 OH CO 2 Nächste Schritte O 2 bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 5
7 Ausgangssituation Negative Strompreise Bei negativen Strompreisen wird die Turbine unter Nutzung der Sicherheitseinrichtung im Sekundenbereich flexibel umfahren. Durchschnittlicher (EPEX-) Strompreis von 31,38 /MWh (2015) bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 6
8 Ausgangssituation Motivation Werthaltigkeit Stromerlöse Future (EPEX-) Strompreis von 22 /MWh (2022) verfällt bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. Quelle: Verband der Industriellen Energie- und Kraftwirtschaft e.v. (2016) 7
9 Option Veredelung von Strom Stofflicher Stromspeicher Herstellung von E-Methanol Strom Wasser Luft Rauchgas ist die technische Photosynthese Benzin Aus Wasser und Luft wird Benzin. bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 8
10 Gesamtkonzept Verstofflichung Erweiterung der RABA um: CO 2 -Abscheidung / Aminwäsche Alkalische Elektrolyse Methanolsynthese Methanoldestillation bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 9
11 Verstofflichung Schritt 1 Elektrolyse 2 H 2 O (l) 2 H 2 (g) +O 2 (g) 10 MW Strom H 2 O 3 m³/h Elektrolyse H Nm³/h O Nm³/h * Theoretische Energie- und Massenbilanz Betriebsstunden: 7300 h/a Energieverbrauch: 4,8 kwh/nm³ H2 Alkalischer Elektrolyseur 2 MW Stand der Technik bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 10
12 Elektrolyse Verfahrensfließbild bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 11
13 CO 2 -Abscheidung Verfahrensfließbild CO 2 -Abscheideanlage aus Rauchgas (Norwegen) Stand der Technik bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. Quelle: Aker Solutions (2016) 12
14 Verstofflichung Schritt 2 - Methanolsynthese 10 MW Strom CO 2 1,36 t/h Elektrolyse H 2 Methanolsynthese CH 3 OH 0,93 t/h H 2 O 0,62 t/h Katalytische exotherme Reaktion von CO 2 und H 2 zu Methanol und Wasser Methanolanlage Stand der Technik bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. Quelle: CRI (2016) 13
15 Methanolsynthese Verfahrensfließbild bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 14
16 Umweltstrategie lokal Umsetzung Klimaschutzkonzept Regionale Verantwortung gegenüber Klimawandel, Natur und nachfolgenden Generationen Überschlag: 1t Hausmüll 1CO 2 Emmissionen CO 2 -Emissionen werden gebunden und äquivalente Mengen Sauerstoff werden freigesetzt Luftverbesserung und Luftreinhaltung Lösung: Das entspricht der vermiedenen Emission von Liter Benzin oder Liter Diesel oder 3,33 Mio. Nm³ Erdgas. Klimaschutz vor Ort durch Nutzung von mehr als t CO 2 bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 15
17 Effizienter Klimaschutz Methanol als Beitrag zur Treibhausgasminderung Klimapolitik Deutschland wird durch lokale Ziele erfolgreich umgesetzt: Treibhausgasminderung durch Einsatz effizienter Technologien Bereitstellung kurzfristiger einsetzbarer Reservekapazitäten Vermeidung von Überschussstrom durch Verflüssigung bzw. Speicherung Bindung von CO 2 in Methanol Methanol als chemischer Energiespeicher bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 16
18 Methanol Basischemikalie und flüssiger Stromspeicher Methanol ist der einfachste Vertreter der Alkohole, meisthergestellte organische Chemikalie. Volumetrische Dichte von 4,4 kwh/l ist fast 6-fach über der von Wasserstoff. Speicherung von kwh in 1 m³ * Berechnung ohne Umwandlungsverluste auf Basis der Heizwerte. bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 17
19 Energiedichte Chemischer Speicher E-Mobilität 1 Kubikmeter von verflüssigten Stroms (E-Methanol) ist vergleichbar mit 222 BMW i3! = *Speicherkapazität BMW i3 beträgt 21,6 kwh 1 m³ E-Methanol bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 18
20 Methanol Vorteile Vorteile bei Verbrennung als Kraftstoff Kein Feinstaub, kaum Rußbildung Schwefelfreies Abgas Minderung von NO x Ausstößen möglich CO 2 neutral, es wird nur das freigesetzt, was bereits vorher gebunden war Methanol im Energie- und Verkehrssektor bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 19
21 Erlöspotential E-Methanol Wertschöpfungskette Beitrag zum Nationalen Klimaschutz durch Verpflichtung der Beimischung Einsatz von Methanol im Kraftstoffsektor: Beimischung M3 ohne Änderung von Fahrzeugen möglich Methyl-ter-butylether (MTBE, Klopfschutzmittel) Biodiesel (Herstellung) Dimethylether Bahn Bus LKW PKW Ohne Anpassung der Infrastruktur möglich Substituiert Biotreibstoffe aus Nahrungsmitteln Methanol ohne Anpassung heute als Kraftstoff anwendbar bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 20
22 Erlöspotentiale Regelenergie Erhöhung der Wertschöpfung Zusätzliche Erlöspotentiale durch Teilnahme am Regelenergiemarkt bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. Quelle: WEMAG (2016) 21
23 Wirtschaftlichkeit steigt Maximierte Wertschöpfung Erzeugung eines regenerativen Treibstoffs als Premiumprodukt Zusätzliche Wertschöpfung im Regelenergiemarkt Netzstabilisierung Regelenergie Verbleib im Stromsektor möglich durch Auskopplung Strom ins Netz bei hohen Strompreisen Keine Beeinträchtigung der Fernwärmebereitstellung Marktflexibilisierung Treibstoff Energie stabil Wachstumsmarkt bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 22
24 Jährliche Wertschöpfung Preisniveau 2015 Betrachtete Anlage: Jahreskapazität Methanol: t Leistungsaufnahme: max. 10 MW Jährliche Betriebsstunden: h Erlöse Name Menge Preis Wert Methanol (regenerativ) t* /a Methanol (fossil) t* /a Primärregelleistung 435 MWh/a /a Stromeinspeisung Summe Erlöse bez. auf eingesetzte Strommenge /a /a 66 /MWh Voraussichtliche Investitionskosten: 21,31 Mio. * Menge in Abhängigkeit Erzeugung regenerativen Stroms aus biogenen Abfällen bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 23
25 Referenzen bse Alle Rechte vorbehalten. / All rights reserved. 24
26 KONTAKTDATEN NETZWERKMANAGEMENT EurA Innovation GmbH Am Köhlersgehäu Zella-Mehlis/Germany Hr. Stephan Korbella Tel.: +49 (3682) Hr. Marius Stöckmann Tel.: +49 (3682) EurA AG METHANOL ALS CO 2 -SPEICHER Seite 25
27 KONTAKTDATEN NETZWERKSPRECHER bse engineering Leipzig GmbH Mottelerstraße Leipzig Hr. Christian Schweitzer Tel.: +49 (341) EurA AG METHANOL ALS CO 2 -SPEICHER Seite 26
28 METHANOL ALS CO 2 -SPEICHER Vielen Dank!! EurA AG METHANOL ALS CO 2 -SPEICHER Seite 27
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2.1 Weltenergieverbrauch 600 Weltenergieverbrauch [10 18 J] 500 400 300 200 100 Prognose 2003 0 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 Jahr Bild 2.1.1: Weltenergieverbrauch Bild 2.1.2: Bild 2.1.3:
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