Power to Gas Erfahrungen an den Standorten Falkenhagen und Hamburg 16. Brandenburger Energietag Cottbus, 26. August 2014 E.ON Innovation Center Energy Storage
Technologien zur Energiespeicherung Proven Technology - Potential for improvement - New Technology Availability, Specification, Cost Effectiveness, Acceptance, Dimension Battery Capacitor Pumped Storage P. (A) CAES Power to Gas to Grid or to Caverns or to Power Heat Fly wheel 2
Gründe für die Energiespeicherung Variable Erzeugung Windstrom, Solarstrom Variabler Verbrauch Haushalte, Industrie Problem zeitweise keine Erzeugung zeitweise Netzüberlastung
"Merit order" möglicher Flexibität Quellen operativer Flexibilität Erzeugung Kohle Gas Öl Nuklear Erneuerbare Netzausbau Speicher Laststeuerung Angebot Nachfrage
Erzeugung Transformation Strom Wind/Solar-to-Power Power-to-Power Gas-to-Power/Heat Gas Wärme Power-to-Gas Coal-to-Power/Heat Power-to-Heat 5
Der Speicherbedarf hat unterschiedliche Ausprägungen notwendige & verfügbare Speichertechnologien für Erzeugung Handel/Netze Endkunde verfügbare Speichertechnologie >200 Minimum Anforderung (MW) <200 <30 <5 <2 Fast-reaction Other small-scale Large-scale Slow-reaction <1 0 0 <15 sec <30 sec <1 min <1.5 min <5 min <10 min <30 min >30 min Notwendige Reaktionszeit Hochfrequente Anwendung Niederfrequente Anwendung
Regenerative Einspeisung in der Region Heiligengrabe Stand 30.11.2013
Umspannwerk Falkenhagen,Einspeisung ins 20 KV-Netz S [MVA] Steigende Einspeiseüberschüsse extreme Leistungsspitzen starke Schwankung der Einspeisung Speicherung des überschüssigen Windstroms anstatt Windanlagen aus dem Wind zu drehen
Technology Roadmap of Power to Gas at E.ON Demonstration of state of the art technology Pilot at Falkenhagen 2 MW, partner Swissgas Next generation PEM Pilot at Hamburg/Reitbrook 1 MW, consortium of partners PtG Business Mobility End Consumer Industry Power Economic evaluation of different applications Product Development
Power-to-Gas-Pilotanlage "Falkenhagen" Eckdaten Elektrische Leistung: 2 MW el Wasserstofferzeugung: 360 m³/h Einspeisung in das Erdgasnetz der ONTRAS Gastransport Baubeginn: 20.08.2012; Inbetriebnahme 28.08.2013 Eigentümer ist E.ON Gas Storage Ziele Demonstration der Prozesskette Optimierung des Betriebskonzepts (variierende Windenergie und Einspeisung) Erfahrungsgewinn bei: Technik, Kosten, Genehmigung, Handel Kooperationspartner: Elektrolysen Verdichter Stromübergabe Messtechnik Automation Niederspannungsversorgung Pipelineanbindung
Power-to-Gas-Pilotanlage "Falkenhagen" Offizielle Inbetriebnahme am 28. August 2013 Erste Produkte auf dem Markt E.ON WindGas Innovatives Gas aus Windenergie
"WindGas Falkenhagen": Kostenstruktur Stromanbieter Strom PtG Falkenhagen H 2 Gasvertrieb Kunde Transformation Effizienzverluste Transport v Gas Betrieb 100% H2 Strom Abschreibung H 2 /CH 4 Mischprodukt regenerativer Strom zur Zeit Bioerdgas im Sinne des EnWG/GasNZV, ggf. weiterführende Zertifizierung als WindGas WEA- Betreiber UBA PtG Vertrieb Kunde Zertifikate für Windstrom aus Dänemark und Norwegen
"WindGas Falkenhagen": Strombezugskosten in der Diskussion Erzeugung 31,7% Netzentgelt Arbeit 11,7% Konzessionsabgabe 0,7% KWKG 0,4% 19 II Strom NEV Umlage 0,3% Offshore Haftungsumlage 0,3% Stromsteuer 13,0% EEG Umlage 33,4% Annahmen: 4380 Stunden Betrieb pro Jahr Netzentgelt für Leistung ist den Betriebskosten zugeordnet
Kostendegression der Power-to-Gas-Technologie Beispiel: Kostenschätzung für 40 MW el -Anlage (ohne Gewähr) Mio. 1.125 /kw 750 /kw 625 /kw 2013
Power to Gas - Hamburg-Reitbrook Eckdaten Gefördert vom BMVBS In Zusammenarbeit mit Industrie und Instituten Leistungsaufnahme: 1 MW el (Stack) H2-Produktion: 265 m³/h Einspeisung ins lokale Hamurger Gasnetz Laufzeit 2012 2015 Budget: 13,5 Mio. Zeile M&R PEM-Electrolysis EMSR Power supply Visitore centre Partner and Sponsor Entwicklung der PEM Technologie Testbetrieb Erfahrungen im Betrieb
16 Green Facts, DVGW
Power-to-Gas verbindet Märkte Zertifikat Stromnetz Elektrolyse H 2 Zertifikat CH 4,Bio CO 2 SNG Erdgasinfrastruktur Strom Wärme Mobilität Industrie Strom Wärme Mobilität Industrie Erdgas & Erneuerbares Gas Erneuerbarer Wasserstoff
Beispiel: Projekt SmartRegion Pellworm Ziel Demonstration eines SmartRegion -Stromversorgungssystems Entwicklung von Grid Management System & Energy Management System Untersuchung technischer, ökonomischer and administrativer Rahmenbedingungen Idee Standort: Kleine Insel als Beispiel mit Energieüberschuss (3x) Wind- & Solarstrom Energiespeicherung mit hybridem stationärem Batteriesystem: 200 kw / 1600 kwh Redox-Flow- und 560 kw / 560 kwh Lithium-Ionen-Batterie Inbetriebnahme: 11.09.2013 (Gefördert durch: BMU, BMWi, BMBF)
EIC Energy Storage: M5BAT Stand des Projektes Pressemitteilung zum Projektstart, 13.02.2014: Weltweit einmaliger modularer Batteriegroßspeicher entsteht in Aachen Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert Projekt mit 6,5 Millionen Euro Bauantrag am 23.05.2014 eingereicht Anbindung an EGC-Trading in Bearbeitung Ausführungsplanung und Ausschreibung Thermo-Management in Bearbeitung Leitwarte Entwicklung Logo / Corporate Design Projektziele Erprobung neuartiger Batteriekonzepte Erfahrungen mit Technologien und Marktintegration sammeln Teilnahme am Energiemarkt mit Batterien durch EGC Batterien Transformatoren Umrichter 19
E.ON Innovation Center Energy Storage René Schoof