KONVERGENZ STROM- UND GASNETZE VORSTELLUNG DES PROJEKTES

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1 KONVERGENZ STROM- UND GASNETZE VORSTELLUNG DES PROJEKTES Prf. Dr.-Ing. Hartmut Krause DBI Gastechnlgisches Institut ggmbh Freiberg KnStGas Szenarien Wrkshp Berlin, den 30. Januar 2014

2 Inhalt Das Prjekt Mtivatin Prjektziele Arbeitsschwerpunkte Partner Der Szenarien-Wrkshp Mtivatin und Ziele KnStGas - Szenarien Wrkshp 2

3 DAS PROJEKT KONSTGAS Mtivatin Prjektziele Arbeitsschwerpunkte Partner KnStGas - Szenarien Wrkshp 3

4 Integratin der Erneuerbaren Energieträger in die Energienetze Deckung des deutschen Strmverbrauches durch EE-Strm % % Struktur: Hher Anteil an vlatilen Quellen aus Wind und PV % % Prgnse der Strmerzeugung aus Erneuerbaren Ressurcen Diskrepanz zwischen gesicherter und installierter Leistung Quelle: Fhg-IWES/DLR, 03/2012, Szenari 2011 A KnStGas - Szenarien Wrkshp 4

5 Mtivatin Herausfrderung der Energiewende: Es werden saisnale Energiespeicherlösungen für die wachsenden vlatilen Kapazitäten der EE-Strmerzeuger gebraucht Speicherung grßer Energiemengen im Strmnetz ist nicht möglich Im Gasnetz existieren saisnale Untergrundspeicher Pwer-t-Gas Ein vlkswirtschaftliches Optimum aus den Synergien beider Netze ist ntwendig An vielen Frschungseinrichtungen werden systemanalytische Fragen zur Erzeugung/Förderung, zum Transprt und zur Verteilung vn Strm bzw. Gas untersucht. Offene Prblemstellung: Das Strmnetz wird detailliert aber allein für sich genmmen untersucht! Für das Gasnetz gibt es nur wenige Untersuchungen und typischer Weise für sich allein Es gibt keine detaillierte übergreifende Betrachtung beider Energienetze zur Aufdeckung vn Synergien und Ableitung vn Kstensenkungsptenzial KnStGas - Szenarien Wrkshp 5

6 Mtivatin Vruntersuchungen in der DVGW-Innvatinsffensive Systemanalyse I und II: Effekte der Pwer-t-Gas-Technlgie auf die CO 2 -Emissin in Gasanwendungstechnlgien Abschätzung des Kstensenkungsptenzials durch gasbasierte Gebäude- Heiztechnlgien Energiespeicherknzepte: Detaillierte Knzepte für Pwer-t-Gas-Systeme und die Einspeisung in das Erdgasnetz Analyse der Gestehungsksten vn EE-Wasserstff und Methan Smart Gas Grids: Entwicklung intelligenter Knzepte zur Steuerung vn Energieflüssen im Gasnetz und Einbindung vn Rückverstrmungstechnlgien Synergieeffekte Gas- du Strmnetze: Metastudie zur Bedarfsermittlung des überreginalen Energietransprtes KnStGas - Szenarien Wrkshp 6

7 Prjektziele Ermittlung des Ptenzials zur Aufnahme, Speicherung und Verteilung vn Erneuerbaren Energien (Wind, PV, Wasserstff, Bigas, SNG) durch die Zusammenführung vn Strm- und Gasnetzen. Mdellierung der dynamischen Energieströme durch Angebt und Nachfrage in der gesamten Energieversrgungsstruktur aus Strm und Gasnetzen unter Berücksichtigung einer effizienten Umwandlung und Speicherung der Energiefrmen (Verfügbarmachung der Speicherkapazitäten im Gasnetz). Vlkswirtschaftliche Analyse der Marktstrukturen aus den gekppelten Netzen unter Berücksichtigung der Senkung vn THG-Emissinen, der Erhöhung der Versrgungssicherheit und des vlkswirtschaftlichen Aufwandes Ableitung vn Handlungsempfehlungen für den Ausbau der Netzinfrastrukturen und die Entwicklung eines zukünftigen Energiemarktes aus der Zusammenarbeit vn Strm- und Gasnetzen. KnStGas - Szenarien Wrkshp 7

8 Arbeitsschwerpunkte A. Teil: Strmnetze Entwicklung vn Erneuerbaren Energien und Bedarfsstruktur der Abnehmer Weiterentwicklung des Teilmdells dynamisches Strmnetz Ermittlung der Dynamik vn Überschuss und Defiziten in der Strmprduktin Energiewandlungstechnlgien Strm Gas Vlkswirt. Mdellierung vn Ausbauszenarien und Kstenstrukturen B. Teil: Gasnetze Entwicklung vn Erneuerbaren Energien und Bedarfsstruktur der Abnehmer Ermittlung vn Kapazitäten zur Aufnahme Erneuerbarer Energie (Bigas, Wind-Wasserstff, Wind-Methan) Energiewandlungstechnlgien Gas Strm Entwicklung eines Teilmdells dynamisches Gasnetz Ausbauszenarien und Kstenstrukturen für Gasnetz und -speicher KnStGas - Szenarien Wrkshp 8

9 Arbeitsschwerpunkte C. Teil: Energieversrgungssystem Zusammenführung der Mdelle Szenarienentwicklung und Simulatin bis 2050 Ergebnisanalyse durch Ermittlung und Vergleich vn CO2- Einsparungsptenzialen und vlkswirtschaftlichen Aufwendungen unter Berücksichtigung des Netzausbaus und der Dynamik Erzeuger-Last D. Teil: Bewertung und Handlungsempfehlungen Analyse des regulatrischen Status Qu (psitive Ansätze und Hemmnisse aus dem regulatrischen Rahmen, Lücken) Analyse der Marktstrukturen (psitive Ansätze und Hemmnisse) Entwicklung vn Handlungsempfehlungen Radmap für das Design zukünftiger Marktstrukturen und den Ausbau der Netze KnStGas - Szenarien Wrkshp 9

10 Grbschema und Prjektablauf KnStGas - Szenarien Wrkshp 10

11 Partner Krdinatin: DBI-GTI: DBI-Gastechnlgisches Institut ggmbh Freiberg Partner-Frschungseinrichtungen DVGW-EBI: GWI: IEK-STE: UMSICHT: IWES: WI: KIT-IIP: RUB: TUD: TUC RWTH OHSR Assziierte Industriepartner: 50Hertz, Ontras, RWE DVGW Frschungsstelle am Engler-Bunte-Institut, Gaswärme-Institut e.v. Essen Frschungszentrum Jülich, Institut f. Energie- und Klimafrschung Fraunhfer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik, Fraunhfer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Prduktin, Lehrstuhl Energiewirtschaft, Karlsruher Instituts für Technlgie (KIT) Ruhruniversität Bchum, Energiesysteme und Energiewirtschaft Technische Universität Dresden, Lehrstuhl für Energiewirtschaft TU Clausthal, Lehrstuhl Gasversrgungssysteme RWTH Aachen, Institut f. Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft Hchschule Regensburg, Fakultät für Elektr- und Infrmatinstechn. KnStGas - Szenarien Wrkshp 11

12 Partner Was uns zusammenhält Viele Partner und hetergene Struktur Es wird eine breite Expertise erreicht Überlappungen sind gewllt Einbindung verschiedener Sichtweisen Es wird eine kntrverse Diskussin erwartet Frühzeitige Einbindung und Diskussin unterschiedlicher Ansätze Verbindung technischer und öknmischer Mdelle Zwei wesentliche Mdellbereiche werden eingebunden Dynamische technische Mdelle für das Verständnis technischer Restriktinen Marktrientierte öknmische Mdelle für das Verständnis der Restriktinen aus den Märkten Verbindung heißt nicht Ergebnis = Ein Mdell sndern Zusammenfließen vn Erkenntnissen und Ergebnissen damit ergibt sich eine neue Qualität der Ergebnisse KnStGas - Szenarien Wrkshp 12

13 DER SZENARIEN-WORKSHOP Mtivatin und Ziele KnStGas - Szenarien Wrkshp 13

14 Mtivatin und Ziele Vrstellung des Prjektes vr einem interessierten Kreis aus Fachleuten der Systemanalyse Der erste Abschnitt die Definitin der zu untersuchenden Szenarien steht vr dem Abschluss Wir wllen die Szenarien mit ihren wesentlichen Rahmenbedingungen diskutieren und schärfen. Vrstellung der Mdellstruktur KnStGas - Szenarien Wrkshp 14

15 INTEGRATION FLUKTUIERENDER ERNEUERBARER ENERGIE DURCH KONVERGENTE NUTZUNG VON STROM- UND GASNETZTEN KONVERGENZ STROM- UND GASNETZE Gefördert vm Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktrsicherheit aufgrund eine Beschlusses des Deutschen Bundestages. Förderkennzeichen: KnStGas - Szenarien Wrkshp 15

16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! IHR ANSPRECHPARTNER Prf. Dr. Hartmut Krause Geschäftsführer DBI Gastechnlgisches Institut ggmbh Freiberg Halsbrücker Str Freiberg Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) Web: