100 Power-to-Gas Anlagen in der Schweiz Swisspower, Thomas Peyer PtG-Expertengespräche IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Page:1
Agenda. Swisspower Umbau Energiesystem Bedeutung für das Stromnetz Konzept der zentralen und dezentralen Sektorkopplung Strom zu Gas die Treiber 100 Power-to-Gas Anlagen in Schweiz 2 MW Limeco Hybridkraftwerk erste industrielle Anlage CH IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 2
Die Partner von Swisspower. Netzwerk von 22 Schweizer Stadtwerken. IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 3
Swisspower Aktivitäten. Politik Erneuerbarer Strom Erneuerbares Gas / Island Know-How Aufbau Innovations-Management Limeco-Hybridkraftwerk IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 4
Sektorkopplung. Strom Gas/Wärme Mobilität Digitalisierung IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 5
Zubau Erneuerbare «stresst» Kupferplatte. Quelle: Höckel, Reaktion Stromnetz wegen Überlastung, 4. Nov. 2006 IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 6
Regelenergie Stromnetz. PtG (PEM-Elektrolyse) IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 7
«Leistungsschere» im Stromnetz. MW Verbrauch Produktion IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 8
Winter Leistungsdefizit (2016 fehlten 3.2 GW). GW 10 Verbrauch Quelle: BFE 6 heute ohne KKW Kernkraftwerke Speicherkraftwerk 2 0 Jan Laufwasserkraftwerk IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 9 Dez
Importstrom (HKN?!) vs. Gasimport. Quelle: BFE IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 10
CO 2 -Intensität von Strom. https://www.electricitymap.org 22.8.2017 180 gco 2 -äq/kwh IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 11
0 % Solar / PV. IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 12
20% (Energie) Solar PV (12 TWh à 1 000 h). Ohne Kernkraft IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 13
«Sommerstrom zu Wintergas». Energiemodell Kapazitätsmodell (netzdienliche Leistungen) egas PtG egas WKK PtG WKK ohne Solar/PV (7 000 Bh/a) mit Solar/PV (20%) (4 000 Bh/a) IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 14
zentrale und dezentrale Sektorkopplung. Quelle: PSI/EMPA IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 15
Stromnetz Gasnetz PtG als netzdienliches System. Netzbestandteil Lieferant Strom Betrieb PtG Netzbestandteil Netzbetreiber Strom Erzeuger CH 4, CO 2 Einspeiser Gas Netzbetreiber Gas Ein/Aus Elektrolyse Methanprozess Biomethan H 2 CO CH 2 4 Sonstige Anlagen WKK Überwälzung auf Netzkunden Strom Kosten zu Lasten Betreiber Überwälzung auf Netzkunden Gas IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 16
Strom zu Gas Treiber. Steigerung heimische und erneuerbare Gasproduktion Mobilität mit Gas (Netz, Tankstellen, Motoren alles vorhanden) reduzierter Ausbau Stromnetze (vermiedene Netzkosten) Sommerstrom zu Winterwärme (WKK!) Gas ist ein Wirtschaftsfaktor (energieintensive Industrien) Hochtemperaturprozesse mit Gas Energiedichte von Gas (Speichereigenschaften) Transportfähigkeit in bestehender Infrastruktur Strom zu Gas einfache, robuste Technologie verfügbar IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 17
Power-to-Gas Standorte (CO 2 -Quelle Biogas). 100 PtG Potenzial 100 PtG 1 500 Mio. 500 MW 2 TWhel 1.2 TWh SNG CO2 (25%) IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 18
Mengenstruktur 100 PtG (Standort ARA). 15 25 80 Anlagen 1/3 davon ist CO2 IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 19
Standardisierung, Modularisierung. Modulkonzept Grossanlagen (47) 4 Anlagen mit 4 Modulen 11 Anlagen mit 2 Modulen 9 Anlagen mit 1 Modul Modulkonzept Kleinanlagen (177) 4 Anlagen mit 4 Modulen 20 Anlagen mit 3 Modulen 28 Anlagen mit 2 Modul 45 Anlagen mit 1 Modul IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 20
kostendeckend PtG erneuerbares Gas + Regelenergie. 15 GWh/a Anlage 2 MWel (CHF 10 Mio.) 20 GWh/a Strom 8 Rp/kWhel CH 4, CO 2 0 Rp/kWh Klärschlamm CH 4, H 2 8-10 Rp/kWh Wasser -2 Rp/kWh IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 21
Hybridkraftwerk Limeco 2 MW Power-to-Gas. Faulturm 1 Faulturm 2 Druckspeicher Gasometer Gaszuleitung 5 bar BHKW 1+2 Klärgas Trafostation KVA Stromzufuhr H2 Trafo PtG Elektrolyse Messstelle Einspeisung Methanisierung IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 22
Fazit. Die Erdgasinfrastruktur ist ein wichtiger Pfeiler im Umbau des Schweizer Energiesystems «Strom zu Gas» ist ein multifunktionales Konzept Vermeidung von Stromnetzkosten Sommerstrom saisonal in Winterwärme transferieren Produktion von erneuerbarem Gas / Regelenergie Strom Mit «Strom zu Gas» und «WKK» die Winterstromlücke schliessen «Strom zu Gas» hat das Potenzial für eine CO 2 -arme Mobilität mit vorhandener Infrastruktur 100 «verschwarmte» Power-to-Gas-Anlagen verfügen über ein Potenzial von 200-500 MW Regelleistung im Stromnetz und mehr als 1 TWh/a erneuerbares Gas IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 23
IET/Thomas Peyer/12.9.2017 Seite 24 Swisspower AG thomas.peyer@swisspower.ch +41 44 253 82 17