Auf dem Weg zum «Big Picture» der Energiespeicherung

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1 Auf dem Weg zum «Big Picture» der Energiespeicherung Dr. Jonas Mühlethaler, Swissgrid AG Sessionsveranstaltung der Parlamentarischen Gruppe Erneuerbare Energien

2 Das Gesamtenergiesystem heute Holz Rohöl Haushalte Erdöl Industrie Gas Service Kernbrennstoffe Wasser Transport Sonstige Erneuerbaren Quelle: Schweizerische Gesamtenergiestatistik 2016, BFE 2

3 Die Energiestrategie 2050 Einfluss ES 2050 Holz Rohöl Haushalte Erdöl Industrie Gas Service Kernbrennstoffe Wasser Transport Sonstige Erneuerbaren Quelle: Schweizerische Gesamtenergiestatistik 2016, BFE 3

4 Die Energiestrategie 2050 Einfluss ES 2050 Holz Rohöl Erdöl Gas Kernbrennstoffe Wasser Neuer Flexibilitätsbedarf! Haushalte Industrie Service Transport Sonstige Erneuerbaren Quelle: Schweizerische Gesamtenergiestatistik 2016, BFE 4

5 Flexibilitätsoptionen Anpassung Produktion Anpassung Verbrauch Import / Export Energiespeicher 5

6 Speicheranwendungen als Flexibilitätsressource für die Energiestrategie 2050 Adequacy / Versorgungssicherheit «Klassische» Use Cases «Disruptive» Use Cases Systemoptimierung durch Sektor- Kopplung Systemdienstleistungen Engpassmanagement Bilanzgruppenmanagement Arbitrage Haushalte Eigenverbrauchsoptimierung Microgrids Industrie Service Transport E-Mobilität 6

7 Speicheranwendungen als Flexibilitätsressource für die Energiestrategie 2050 Adequacy / Versorgungssicherheit «Klassische» Use Cases «Disruptive» Use Cases Systemoptimierung durch Sektor- Kopplung Systemdienstleistungen Engpassmanagement Bilanzgruppenmanagement Arbitrage Haushalte Eigenverbrauchsoptimierung Microgrids Industrie Service Transport E-Mobilität 7

8 Beispiel 1: Eine saisonale Herausforderung (1/3) Ausgangslage Trend durch ES 2050 höhere Stromproduktion im Sommer aufgrund vermehrter PV-Produktion reduzierte Nutzung speicherfähiger, fossiler Energieträger Quellen: Bundesamt für Energie «Elektrizitätsstatistik 2016» und «Gesamtenergiestatistik 2016», VSG Jahresstatistik Ausgabe

9 Beispiel 1: Eine saisonale Herausforderung (2/3) Quelle: TH Regensburg FENES,

10 Beispiel 1: Eine saisonale Herausforderung (3/3) Sektor-Kopplung als vielversprechend(st)er Ansatz für den saisonalen Ausgleich Es braucht die richtigen Regulierungen, (Markt-)Mechanismen sowie politische Entscheidung zu CH-Eigenversorgungsgrad Fokusstudie initiiert 10

11 Speicheranwendungen als Flexibilitätsressource für die Energiestrategie 2050 Adequacy / Versorgungssicherheit «Klassische» Use Cases «Disruptive» Use Cases Systemoptimierung durch Sektor- Kopplung Systemdienstleistungen Engpassmanagement Bilanzgruppenmanagement Arbitrage Haushalte Eigenverbrauchsoptimierung Microgrids Industrie Service Transport E-Mobilität 11

12 Beispiel 2: Eine Echtzeit-Herausforderung Ausgangslage Trend durch ES 2050 Reduktion konventioneller Produktion verringert Systemträgheit Batteriespeicher können dank schneller Reaktionszeit eine Lösung bieten Bildquellen: blog.ebl.ch, TERNA 12

13 Speicheranwendungen als Flexibilitätsressource für die Energiestrategie 2050 Adequacy / Versorgungssicherheit «Klassische» Use Cases «Disruptive» Use Cases Systemoptimierung durch Sektor- Kopplung Systemdienstleistungen Engpassmanagement Bilanzgruppenmanagement Arbitrage Haushalte Eigenverbrauchsoptimierung Microgrids Industrie Service Transport E-Mobilität 13

14 Beispiel 3: Dezentralisierung des Energiesystems Ausgangslage Mögliche Entwicklung Batterie-Speicher unterstützen eine Dezentralisierung des Energiesystems Braucht es (fundamentale) Anpassungen in der Funktionsweise, wie das heutige Energiesystem betrieben wird? Bildquellen: blog.ebl.ch, aus «Energiewelten», VSE 14

15 Erste Schlussfolgerung: Motivation für das Forum Energiespeicher Schweiz Speicher als Chance für die Umsetzung der Energiestrategie 2050 verstehen Speicher beeinflussen bestehende Geschäftsmodelle (disruptives Potenzial) Hohe Komplexität: grosse Abhängigkeiten zwischen den Systemen und Akteuren Es braucht einen Dialog im Energiesektor zum Thema Speicher / Netzkonvergenz 15

16 Fokusstudien: das Big Picture Das Forum Energiespeicher Schweiz möchte eine faktenbasierte, wissenschaftlich fundierte Diskussion zu Energiespeichern führen. Dazu braucht es ein gesamtheitliches Systemverständnis, unter Berücksichtigen aller Energiesektoren (Wärme, Gas, Elektrizität, Mobilität) Hauptfrage: Können Energiespeicher / kann Netzkonvergenz helfen, die Energiestrategie 2050 mit möglichst geringen Kosten zu realisieren? Kosten ohne Speichereinsatz mit Speichereinsatz CO 2 -Einsparungen Versorgungssicherheit 16

17 Fokusstudien: Vorgehen Wir betreiben keine eigene Forschung, sondern bereiten bestehende Forschungsergebnisse auf und kommunizieren diese an Politik, Branche, Öffentlichkeit. Die Arbeit machen wir entlang konkreten, drängenden Fragestellungen, die sich in Zusammenhang mit der Umsetzung der Energiestrategie 2050 stellen. Jede Fokusstudie wird mittels einheitlichem «Framework» bearbeitet, damit die Ergebnisse vieler Fokusstudien zusammen zu einem stimmigen «Big Picture» führen. 17

18 Aktuelle Fokusstudien der AG Speichermodelle Studie 1 Speichereinsatz zur saisonalen Speicherung der Energie (Sommer-Winter-Ausgleich, Sektor-übergreifend) Welche Speichertechnologien? Trade-offs: Speicher vs. Import vs. Gaskraftwerk vs. Überkapazität Auswirkungen der Optionen auf Kosten / Versorgungssicherheit / CO 2 Welche Rahmenbedingungen müssen gesetzt werden? 18

19 Aktuelle Fokusstudien der AG Speichermodelle Studie 2 Optimale Platzierung von Batterie-Speichern (Netzebene, Haus / Quartier etc.) Welche Speichertechnologien (Li-Ion, Nutzung von alten Autobatterien, Redox-Flow-Batterien usw.) kommen in Frage? Trade-offs: Speicher vs. Netzausbau vs. Abregelung PV-Einspeisung Auswirkungen der Optionen auf Kosten (auch aus einer Gesamtenergiesicht) / Versorgungssicherheit / CO 2 Welche Rahmenbedingungen müssen gesetzt werden? 19

20 Forum Energiespeicher Schweiz

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