Die Rolle von Gasnetzen in der Energiewende - und Ergänzung durch andere Netze Dr. Jochen Arthkamp, ASUE e.v. Berlin, 25. Mai 2012
Herausforderungen an Transport und Speicherung Transport In der Vergangenheit lagen Produktion von Strom und Nutzer relativ nahe beieinander Zukünftig Bedarf von Energietransporttrassen aus dem Norden in den Süden Speicherung In der Vergangenheit fluktuierte vor allem die Nachfrage Zunehmend fluktuierendes Angebot beim Strom konventionelle Speicher reichen nicht mehr aus neue Speicher notwendig
Grundlast muss ersetzt werden Elektrische Nettoleistungen: Biblis A: 1167 MW Biblis B: 1240 MW Neckarwestheim 1: 780 MW Neckarwestheim 2: 1310 MW usw.
Klimatisierung: zunehmende Probleme für die Stromversorgung Netzlast Strom (Monatsmaxima) 80.000 78.000 76.000 kw 74.000 72.000 70.000 68.000 2001 2004 66.000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Zunehmender Energiebedarf für die Klimatisierung Energiebedarf für Klimatisierung in Deutschland Anlagen > 12 kw [in GWh] 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Quelle: Directorate-General Transportation-Energy (DGTREN) of the Commission of the E.U., April 2003
Herausforderungen Strombedarf steigt Kühlung/Klimatisierung Auslastung der Industrie Stromangebot sinkt und schwankt zunehmend Abschaltung von Kernkraftwerken (sie heißen nicht Atomkraftwerke) ungleichmäßige Niederschläge / Schneeschmelze: Wasserkraft Wind- /Solarkraft schwankt Klimaschutz weiterhin wichtig Akzeptanz von Kraftwerken, Leitungen, Speichern sinkt, z. B. Kernkraft o Hochspannungsleitungen Braunkohle o Leitungen durch s Wattenmeer Steinkohle Wasserkraft Windparks
Herausforderungen Ort der Stromerzeugung und Nutzung zunehmend weiter voneinander entfernt (räumliche Herausforderung) Zeit zwischen Stromerzeugung und Nutzung zunehmend weiter voneinander entfernt (zeitliche Herausforderung) Positive und negative Regelenergie nehmen an Bedeutung zu und eröffnen neue Geschäftsfelder Kann man bestehende Infrastrukturen besser nutzen und vernetzen?
Lösungsansatz Bisher wurde in getrennten Netzen und Speichern gedacht: Strom, Gas, Wärme, Kälte, Druck usw. Zukünftige Lösungen setzen auf den Verbund und Übergabepunkte Strom => Kraft, Wärme, Kälte, Gas Gas => Strom, Wärme, Kälte Wärme => Kälte, Strom Druck => Strom usw.
Ferngasleitungen in Deutschland
Speicherkapazität Im deutschen Erdgasnetz (Fernleitungen) lässt sich über den Heizwert so viel Energie speichern als wenn man das gesamte Wasser des Bodensees mehr als 160 m hoch pumpen würde. Zusätzlich besteht die Möglichkeit über den Gasdruck Energie zu speichern.
Kopplung vpn Strom- und Erdgasnetzen
Produktion von Erdgas aus regenerativ erzeugtem Strom
Speichermedium und regenerativer Energieträger
Regeneratives Erdgas für BHKW
Steigende Leistungsgrößen bei Power to Gas
Standorte für Power to Gas-Anlagen Geeignete Erdgasleitung CO 2 -Quelle (z. B. Bio-Erdgas-Anlage) Strommenge und -leistung
Regenerative Mobilität: Erdgas aus regenerativ erzeugtem Strom 17
Fern
Regeneratives Erdgas aus Biomasse und regenerativ erzeugtem Strom
Hybride Netze: Kopplung von Energienetzen Energieträger el. Strom, Erdgas, Wärme, Kälte, Druck Transport Hochspannungsleitung, Pipeline, Wärmenetze, Kältenetze Speicherung Speicherkraftwerke, Erdgasnetz, Erdgasspeicher, Wärmespeicher, Latentwärmespeicher Regelenergie positiv und negativ Umwandlung GuD, KWK, Power to Gas, Absorber, el. Heizregister, Verdichter, Entspannungsturbinen, Gaswärmepumpe Fachtagung: 14./15.11.2012
Energieflüsse in Deutschland Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen, 2010 alle Angaben in Mio. t SKE 1 Mio. t SKE = 29,3 PJ Große Energiemengen gehen durch Umwandlungsverluste verloren. 21
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