13.11.2014 Die Zukunft der Energieversorgung in Rosenheim Dr. Götz Brühl 1
Übersicht 1. Wärme ist und bleibt wichtig 2. Wichtigste Aufgabe: Systemintegration von Wind- und PV-Strom 3. Energiekonzept Rosenheim 4. KWK-Ausbau in Rosenheim 5. Langfristplanungen der Stadtwerke Rosenheim 6. Zusammenfassung 2
Dienste für die Stadt 3 12-11
Strom- u. Wärmeerzeugung 4 12-11
Straßenbeleuchtung: Besser 125 W Hg-Dpf.L. 50 W Na-Dpf.L. 45 W LED 125 W Hg-Dpf.L. 50 W Na-Dpf.L. 75 W Na-Dpf.L. 45 W LED 5 12-11
1 Wärme ist und bleibt wichtig Alle Energien sind wichtig, aber der Anteil der Wärme ist größer, als der aller anderen zusammen KWK verhindert unsere größte Verschwendung von Energie
Endenergieverbrauch Endenergieverbrauch in Deutschland 2013 Quelle: Sonstiges 4 % Beleuchtung 3 % Raumwärme 29 % mechanische Energie 36 % Warmwasser 6 % sonstige Prozesswärme 21 % 7
Beitrag erneuerbarer Energien zum Primärenergieverbrauch Beitrag erneuerbarer Energien zum Primärenergieverbrauch - in PJ/a 8 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1990 1991 Solarthermie, Geothermie, Wärmepumpen Klärgas einschl. Biogas Müll, Deponiegas Biodiesel u.a.flüssige Brennstoffe Holz, Stroh u. a. feste Stoffe Photovoltaik Windkraft Wasserkraft 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Quelle: Öffentliches Interesse Biomasse und Reststoffe Öffentliches Interesse Wind Wasser
Energieflussbild 2012 9
2 Systemintegration von PV- und Windstrom Die wichtigste Aufgabe, die für einen höheren Anteil regenerativer Energie notwendig ist oder wie erzeugen wir den Rest so, dass die Versorgung sicher bleibt? 10
Netzlast u. EE-Einspeisung Simulation: Netzlast in Deutschland 2030 80.000 70.000 Quellen: BMWi, ÜNBs, ENTSO-E Offshore Wind Onshore Wind PV Residuallast Zum Vergleich: Kapazität aller Pumpspeicherwerke in Deutschland (40 GWh) 60.000 50.000 40.000 30.000 20.000 10.000 0 11 20.09.2011 0h 21.09.2011 0h 22.09.2011 0h 23.09.2011 0h 24.09.2011 0h 25.09.2011 0h 26.09.2011 0h 27.09.2011 0h 28.09.2011 0h 29.09.2011 0h 30.09.2011 0h 01.10.2011 0h 02.10.2011 0h 03.10.2011 0h 04.10.2011 0h 05.10.2011 0h 06.10.2011 0h 07.10.2011 0h 08.10.2011 0h 09.10.2011 0h 10.10.2011 0h 11.10.2011 0h 12.10.2011 0h 13.10.2011 0h 14.10.2011 0h 15.10.2011 0h 16.10.2011 0h 17.10.2011 0h 18.10.2011 0h 19.10.2011 0h
Effiziente Residuallasterzeugung Anforderungen: Sicher verfügbare Leistung Schnell an- bzw. abschaltbar Schnelle Laständerung Hoch effizient Möglichst mit regenerativer Energie betreibbar Lösung (wenigstens eine Lösung): KWK (Motoren für schnellste Laständerung) mit Biogas, Holzgas und Erdgas, + Wärmespeicher + Fernwärme Betrieb KWK-Betrieb (nur) zur Ergänzung von PV- und Wind-Einspeisung dies ergibt sich bei wirtschaftlicher Betriebsweise automatisch, da Strom teurer (wertvoll) ist, zu den Zeiten, an denen kein PV- und Windstrom nicht erzeugt wird. Wärme aus der KWK-Erzeugung muss gespeichert werden, bis die Kunden die Wärme benötigen 12
EEG Kernkraft Steinkohle Braunkohle Gas Sonstige Müll-Kessel Dampfkessel Gasmotoren RSHW Holzvergasung Veränderung der Stromerzeugung in D durch Produktion in RO ermitteln Einsatzweise nach Wärmebedarf und Strompreisen berechnen Gas Heizöl Warmwasser Strombedarf nach Herkunft aufteilen Abnahme 3 ENERGIEKONZEPT DER STADTWERKE ROSENHEIM FÜR DIE STADT ROSENHEIM Entwicklung und Fortschreibung mit dem Ziel, im Jahr 2025 für Rosenheim eine CO2-Null-Bilanz zu erreichen Energiekonzept Rosenheim CO2-neutral bis 2025 Strombedarf FW vorgeben, Rest aufteilen Wärmebedarf berechnen Strombezug gemäß dt. Strommix Strom- und FW- Erzeugung in Rosenheim Fernwärme Heizung CO 2-Mengen
Wärmebedarfsdichte RO 14
Stromerzeug. d. Stadtwerke Stromerzeugung der Stadtwerke (ohne Wasserkraft) 250 200 Holz- vergasung Stromerzeugung in GWh/a 150 100 50 GT 3* J 620 J 624 J 920 3* J 620 J 624 2* J 920 3* J 620 0 ohne Stw. 1990 2000 2009 2014 2025 Stromerzeugung Müll Stromerzeugung Dampfkessel Stromerzeugung Gasmotoren 1 Stromerzeugung Gasmotoren 2 Stromerzeugung Gasmotoren 3 Stromerzeugung Holzvergasung 15
CO2-Emissionen RO CO2-Emissionen, ausgelöst durch den Strom- und Wärmebedarf von Rosenheim (ohne Verkehr) 400.000 300.000 Ist Simulation CO2-Emissionen in to/a 200.000 100.000 0-100.000-200.000 2009 o.stw. 1990 2000 2009 2013 2015 2020 2025 CO2 für Strombezug CO2 für Gas u. Öl für Wärme CO2 für Eigenerzeugung 16
Sankey Diagramm RO 2009 u. 2025 2009 2025 Strom aus dt. Netz EEG-Strom aus RO Stromnetz Strom Strombedarf Strom aus dt. Netz EEG-Strom aus RO Stromnetz Strom Strombedarf Müll MHKW Gas-/Öl- Kessel Gasmotoren Fernwärmenetz Wärme Müll Holz MHKW Gas-/Öl- Kessel Gasmotoren Holzgas Fernwärmenetz Wärme Gas Gasnetz Wärmebedarf Gaskessel Wärme Gas Gasnetz Wärmebedarf Gaskessel Wärme Öl Öl-Kessel Wärme Öl Öl-Kessel Wärme 17
4 KWK-Ausbau in Rosenheim Wir ergänzen Wind- und PV-Stromerzeugung hocheffizient
Gasmotorenanlage J620 19
Wärmespeicher 20
Gasmotor J920 21
Holzvergasung Holzvergasung Nr. 5 im Bau (Stand. 21. Apr. 2010) 22
Holzvergasung Holzvergaser 50 kwel (Mai 2014) 23
Holzvergasung Holzvergaser 200 kwel (Nov. 2014) 24
Holzvergasung u. -verbrennung Sankey-Diagramm Holzvergasung u. -verbrennung Holzvergasung (Ziel) Interne Vorwärmung Holzvergasung Holzgaswärme 47% Wärme Wirkungsgrade näherungsweise berechnet 100% Holz Holz Holzvergaser Holzgas Gasmotor Motor Nutzwärme Strom 30% Strom Abwärme Motor Abwärme Holzvergasung Holzverbrennung mit Gegendruck-Dampfprozeß (mit Wärmenutzung) 23% Verluste Strom 15% Strom 100% Holz Holz Holzkessel Abwärme Kessel Dampf Dampfturbine Naßdampf Kondensator Wärme 58% Wärme Abwärme 25 27% Verluste 12-11
5 Langfristplanungen SW Rosenheim Wirtschaftlichkeit und Umweltschutz bei KWK und Fernwärme 26
Spotpreise vs. Residuallast 27 Spot Preis in /MWh 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0-10 -20 2007 bis 2013 2014 0 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000 Residuallast 13-12 13-03
Strompreisberechnung Preisanalyse: 2009 bis 2014, Parameterbasis:2013 Preis in /MWh CO 2 -Preise 0-40 /to Häufigkeitsverteilung der Residuallast ab 2012 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 Residuallast in MW 28 Residuallast in 10 4 MW
Spot Preis-Simulation BMU Leitstudie 2011 Szenario 2011 A, KW: NEP14(B) 75 70 Peak Preis vs Jahr Base Preis vs Jahr OffPeak Preis vs Jahr 65 60 Ø Preis in /MWh 55 50 45 40 35 30 25 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 29 14-01
Spot Preis-Simulation BMU Leitstudie 2011 Szenario 2011 A, KW: NEP14(B) 75 70 65 Peak Preis vs Jahr Base Preis vs Jahr OffPeak Preis vs Jahr Ø Preis PV vs Jahr Ø Preis Wind onshore vs Jahr Ø Preis Wind offshore vs Jahr Ø Preis Residuallast vs Jahr 60 Ø Preis in /MWh 55 50 45 40 35 30 30 25 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 14-10
Residuallast- und KWK-Betrieb BMU Leitstudie 2011 Szenario 2011 A, KW: NEP14(B); 7000 6000 KWK: J620 in Rosenheim mit großem Wärmespeicher Vollbetriebsdauer Residuallast vs Jahr Vollbetriebdauer Motor1 vs Jahr Vollbenutzungsdauer in h/a 5000 4000 3000 2000 1000 0 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 31
Preis-Szenarien Basis u. a.: BMU Leitstudie 2011, NEP 2014, IEA WEO 2012 140 Jahresdurchschnittspreise in /MWh 120 100 80 60 40 20 0 unwahrscheinlich, da Preise Kraftwerksneubau anregen würden unwahrscheinlich, da negative Preise durch Abschaltung von EE-Anlagen vermieden würden -20-40 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 32
Ergebniserwartung DB1 10000 9000 DB1 der Strom- u. Wärmeerzeugung 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 unwahrscheinlich, da hohe Preise Kraftwerksneubau anregen würden unwahrscheinlich, da viele Kraftwerke vorher abgeschaltet würden 1000 0 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 33
CO2-Bilanz Rosenheim Annahmen: Ausbau KWK u. Fernwärme 2025 abgeschlossen; BMU Leitstudie 2011 (A); NEP 2014 (B) 350.000 140 % 300.000 Ist Simulation 120 % Netto CO2-Emissionen in to/a 250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 3 % 10 % 34 % 44 % 66 % 103 % 104 % 105 % 106 % 94 % 96 % 100 % 80 % 60 % 40 % 20 % CO2-Einsparung 0-0 % -50.000-20 % 34 2009 o.stw. 1990 2000 2009 2013 2015 2020 2025 2030 2035 2040 CO2 ohne Verkehr Minderung gegenüber 1990 2045 2050
6 Zusammenfassung 14-01
Energiekonzept wird umgesetzt Kraftwerksneubau Stromnetz verstärken Fernwärmeausbau KWK-Ausbau Effizienzsteigerung Erneuerbare Energien weiter entwickeln Versorgungssicherheit verbessern (Verschlechterung abwenden) Primärenergieeinsparung CO2-Einsparung Energiespeicherung 36 andere Reden nur davon
The End Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 37