Impulsvortrag: Wasserstoff und Co. Speicheroptionen im Erdgasnetz

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Mareke Lorentz
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1 Impulsvortrag: Wasserstoff und Co. Speicheroptionen im Erdgasnetz Marco Henel DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH Themenkreis Erdgasspeicherung Rüdersdorf,

2 Gliederung Potenziale des Gasnetzes zur Energiespeicherung Wasserstoff-Verträglichkeit der Erdgasinfrastruktur (Die Ergebnisse sind wahrscheinlich im Frühjahr 2014 beim DVGW verfügbar.) Fazit Themenkreis Erdgasspeicherung 2

3 POTENZIALE DES GASNETZES ZUR ENERGIESPEICHERUNG Warum die Erdgasinfrastruktur nutzen?

4 Statistiken des deutschen Gasnetzes Gesamtlänge Gasnetz km (2012) [BDEW] Hochdruck: Mitteldruck: Niederdruck: km km km Gasverbrauch 787 TWh >> 526 TWh Stromverbrauch (2012) [BDEW] Gasspeicherung [BDEW] 50 Untertage-Gasspeicher an 40 Standorten 23 Mrd. m³ Arbeitsgas (1/4 im Jahr 2012 verbrauchten Erdgasmenge) 19 Untertage-Gasspeicher mit Arbeitsgasvolumen von 8 Mrd. m³ im Bau oder Planung (40 % Jahresverbrauch DE) Prognose 2013: Windenergie 44 TWh / PV 30 TWh [TU Chemnitz] bei einem fiktiven Überschuss von 10 % und Umwandlung in H 2 beträgt die Volumenkonzentration ~ 7 Vol.-% (1,5 Mrd. m³ H 2 ) Themenkreis Erdgasspeicherung 4

Transportpotenziale Richtwerte übertragbare Leistungen Strom- / Gasleitungen [DBI] Strom Gas Spannung [kv] Kapazität [MW] NW [mm] / Druck [bar] Kapazität CH 4 [MW] Kapazität H 2 [MW, 5

5 Transportpotenziale Richtwerte übertragbare Leistungen Strom- / Gasleitungen [DBI] Strom Gas Spannung [kv] Kapazität [MW] NW [mm] / Druck [bar] Kapazität CH 4 [MW] Kapazität H 2 [MW, 5 Vol.-%] / Kavernenspeicher Porenspeicher Erdgasleitung > 60 bar Stromleitung 220 kv / 380 kv Auszug Mittel- und Norddeutschland Themenkreis Erdgasspeicherung 5

6 WASSERSTOFF-VERTRÄGLICHKEIT IN DER ERDGASINFRASTRUKTUR Die Ergebnisse sind wahrscheinlich im Frühjahr 2014 beim DVGW verfügbar. Weiter Informationen:

7 Offene Fragestellungen Beantwortung weniger noch offener Cluster P2G Fragen zur H 2 -Toleranz im Gasnetz HIPS/HIPS-NET und Schaffung eines europäischen Verständnisses Bei Interesse senden Sie bitte eine an: davepinchbeck@ntlworld.com und Gert.Mueller-Syring@dbi-gut.de Detaillierte Kostenabschätzung für die Anpassung des Gasnetzes Gesamtwirtschaftliche Bewertung? der Power to Gas Pfade Schaffung eines Rahmens in dem ein wirtschaftlicher Betrieb von Speicheranlagen möglich ist Wer nutzt / verteilt die E-Gase Gaswirtschaft, Automobil- oder Chemieindustrie Cluster P2G Netzbetreiber Themenkreis Erdgasspeicherung 7

8 FAZIT

9 Fazit In Deutschland wurde jahrzehntelang Kokereigas bzw. Stadtgas, welches über 50 Vol.-% H 2 enthielt, in das Erdgasnetz eingespeist, transportiert und in unterschiedlichen Untergrundspeichertypen gespeichert Identifizierung von Forschungs- sowie Handlungsbedarf z.b. Die Speicherung von Wasserstoff in Untergrundspeichern Optimierung von Kernkomponenten (z.b. Elektrolyse, Methanisierung) und Etablierung von Standardanlagen Zulassung von Geräten und Komponenten für Wasserstoff Überarbeitung von Regelwerken PtG-Anlagen können zur Zeit nur in Nischenanwendungen wirtschaftlich betrieben werden zukünftige Absatzmärkte / Vergütungsregelungen können die Chancen der Marktentwicklung und Wirtschaftlichkeit erhöhen Themenkreis Erdgasspeicherung 9

Gesamtüberblick von Pilotanlagen 18 Pilotprojekte 2x CH 4 Einspeisung Erdgasnetz 5x H 2 Einspeisung Erdgasnetz 8x EE-Gas Mobilität 5 Projekte in Vorbereitung Weitere Schritte sind von zukünftigen

10 Gesamtüberblick von Pilotanlagen 18 Pilotprojekte 2x CH 4 Einspeisung Erdgasnetz 5x H 2 Einspeisung Erdgasnetz 8x EE-Gas Mobilität 5 Projekte in Vorbereitung Weitere Schritte sind von zukünftigen politischen Entscheidungen abhängig Koalitionsvertrag 2013: Mittel- bis langfristig steigt der Bedarf nach neuen Speichern. Bei einem hohen Anteil an Erneuerbaren Energien brauchen wir auch Langzeitspeicher, die saisonale Schwankungen ausgleichen können, wie z. B. power-to-gas. Mit den aktuellen und weiteren Demonstrationsprojekten werden wir die Technologie Schritt für Schritt weiterentwickeln, optimieren und zur Marktreife bringen. Das bereits angelegte Forschungsprogramm wird fortgeführt. [DVGW] Themenkreis Erdgasspeicherung 10

Kolbenverdichter bis 200 bar möglich Zwischenspeicher: 7 Blöcke mit 28 Flaschen (~ 1.

11 PtG-Anlage in Sotavento (Spanien) Windpark: 24 Windanlagen, installierte Leistung ~ 17,56 MW Elektrolyseur: alkalisch, 60 Nm³/h H 2, bis zu 10 bar Ausgangsdruck Verdichter: Kolbenverdichter bis 200 bar möglich Zwischenspeicher: 7 Blöcke mit 28 Flaschen (~ Nm³) Rückverstromung: 55 kw H 2 -Motor [ Themenkreis Erdgasspeicherung 11

Wasserstoff-Speicherung England Seit ca. 1980 speichert die Firma ICI in Teesside, Yorkshire ca. 1 Mio m 3 i.n. fast reinem H 2 (95 % H 2 + 3 4 % CO 2 ), 3 x Salzkavernen zu je 70.

000 m³ Wasserstoffspeicher, Druck 70 bis 135 bar PAXAIR kombiniert in Texas seit 2007 Wasserstofftransportnetz mit

12 Wasserstoff-Speicherung England Seit ca speichert die Firma ICI in Teesside, Yorkshire ca. 1 Mio m 3 i.n. fast reinem H 2 (95 % H % CO 2 ), 3 x Salzkavernen zu je m 3, P= 45 bar, Teufe ca. 400 m USA ConocoPhillips in ClemensDome Texas m³ Wasserstoffspeicher, Druck 70 bis 135 bar PAXAIR kombiniert in Texas seit 2007 Wasserstofftransportnetz mit Wasserstoff-Speicher am Moss Bluff Salzdom [ConocoPhillips] Themenkreis Erdgasspeicherung 12

13 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Ihr Ansprechpartner Dipl.-Ing. (FH) Marco Henel DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH Karl-Heine-Straße 109/111 D Leipzig Projektleiter 24 Tel.: (+49) Fax: (+49) Web:

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