POWER-TO-GAS: ERFAHRUNG UND AUSBLICK. Andreas Kunz Leiter Realisierung Erneuerbare Energien

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1 POWER-TO-GAS: ERFAHRUNG UND AUSBLICK Andreas Kunz Leiter Realisierung Erneuerbare Energien

2 ENTWICKLUNG BIOGAS-TECHNOLOGIE Agenda Entwicklung Erneuerbares Gas in der Schweiz Power to Gas Vision: Produktionssteigerung mit Power to Gas Direkte Methanisierung von Biogas: Demonstrationsanlage im Werdhölzli Zürich Ausblick / Potential - 2 -

3 ENTWICKLUNG EINES ENERGIETRÄGERS Seit 170 Jahren dem Fortschritt verpflichtet - 3 -

4 ENTWICKLUNG ERNEUERBARES GAS IN DER SCHWEIZ Ziel der Gasbranche: Bis 2030 beträgt der Anteil erneuerbare Gase im Wärmemarkt 30% (Biogas eingespeist: Quelle VSG) Wie kann die Produktion von erneuerbarem Gas gesteigert werden - Einspeisung von bestehenden Rohgasquellen die heute noch verstromen - Erschliessen weiterer Biomasse-Potenziale - Power to Gas - 4 -

5 POWER TO GAS Wärme Stromnetz Elektrolyse H 2 CO 2 Methanisierung CH 4 Anwendung Gasnetz CO H 2 = CH H 2 O Speicher Quelle: Energie 360 Seite 5

6 VON BIOGAS-AUFBEREITUNG ZU POWER TO GAS CO 2 wird heute in Biogas- Aufbereitungs-Anlagen abgetrennt CO 2 soll zur Methanisierung von erneuerbarem H 2 genutzt weden Dadurch kann mehr Erneuerbares Gas hergestellt werden Einspeisefähiges Biogas CH4 Roh-Biogas CH4/ CO Nm3/h - 6 -

7 MEHR ERNEUERBARES GAS AUS BIOMASSE Konventionelle Biogasaufbereitungsanlage Rohgas CH 4 / CO 2 Biogasaufbereitung CO 2 Biogas (CH4) Power to Gas Technologie Künftig Substitution einer konventionellen Biogasaufbereitungsanlage Rohgas CH 4 / CO 2 CO H 2 = CH H 2 O Power to Gas (Methanisierung) Biogas (CH4) El Energie H 2 Elektrolyse H 2 H 2 O Konventionelle Biogasaufbereitung Rohgas zu Biogas durch Abtrennung von CO 2 Power to Gas Rohgas zu Biogas durch Zugabe von H 2-7 -

8 POWER TO GAS DIREKTE METHANISIERUNG VON BIOGAS Demonstrationsanlage 1-2 Nm 3 /h Gas Produktion Katalytische Methanisierung Wirbelschicht Reaktor Stunden Versuch unter realen Bedingungen Quelle: Energie

9 DIREKTE METHANISIERUNG VON BIOGAS Volumen % Methan-Ausbeute = 95% Methan = 87-90% - 9 -

10 WIRTSCHAFTLICHKEIT Vergleich Investitionskosten: Biogasaufbereitung vs Power to Gas Fr 5'000'000 4'000'000 3'000'000 2'000'000 1'000'000 - Gasleitung / Einspeisung Planung / Bau Gasreinigung Speicher Methanisierung Gasaufbereitung Elektrolyse Biogasaufbereitung Power to Gas 2.2 Rp 2.5 Rp spezifisch pro kwh Anlagegrösse: 200Nm 3 /h Rohgas (80Nm 3 /h CO 2 ); 1.4 MW Elektrolyse, kontinuierlicher Betrieb

11 FAZIT Power to Gas statt CO 2 -Abtrennung: 60% mehr erneuerbares Gas aus der gleichen Rohbiogasmenge Einspeisen mit Power-to-Gas Technologie statt verstromen: Menge erneuerbares Gas kann von 308 GWh auf 1.4 TWh erhöht werden Die Technologie steht bereit für die Umsetzung Das produzierte Gas kann in der Mobilität eingesetzt und bei der Berechnung der CO 2 -Flottenemissionen angerechnet werden

12 DIREKTE METHANISIERUNG VON BIOGAS Für das gemeinsame Power to Gas-Projekt erhalten das PSI und Energie 360 den Schweizer Energiepreis «Watt d Or 2018» in der Kategorie Erneuerbare Energien

13 METHANISIERUNGSTECHNOLOGIEN Biologisch Gerührte Blasensäule Methanisierung Festbett Katalytisch Wirbelschicht Quelle: PSI - 13

14 BIOLOGISCHE METHANISIERUNG BioCat in Kopenhagen Dänemark MWel Power to Gas Anlage Aarmatt Solothurn / Horizon 2020 Projekt Store&Go -Electrochaea baut die Methanisierungsanlage Nm 3 /h Methanproduktion Quelle: Electrochaea, BioCat Dänemark

15 GROSSES POTENZIAL IN DER SCHWEIZ Anzahl Anlagen (2015) Biogas Einspeisungen Potentielle Strom-Erzeugende Anlagen Klärwerke Vergärwerke 8 9 Total GWh: Umbau der bestehenden Biogas-Einspeise- Anlagen auf Power to Gas Technologie 955 GWh: Umbau der Strom-Erzeugenden-Biogas-Anlagen in Gasnetz Nähe auf Einspeisung mit Power to Gas Technologie Biogasanlagen mit Einspeisung ins Gasnetz (2015) Erneuerbare Gasproduktion von 308 GWh auf 1.4 TWh steigern 900 GWh el Energie kann gespeichert, respektive zu Gas gewandelt werden 15

16 HERZLICHEN DANK! Andreas Kunz Leiter Projektrealisierung Erneuerbare Energien Energie 360 AG Erneuerbare Energien Aargauerstrasse 182 Postfach Zürich Direktwahl Mobil