Stabile & niedrige Wärmepreise basierend auf 25 Jahren Erfahrung mit großen Solarwärmesystemen Christian Stadler, GF der Arcon-Sunmark GmbH November 2015 Dronninglund, 26 MW, 37.500m² 1
Rahmenbedingungen 2
Wärmenetze bieten geeignete Infrastruktur zur kostengünstigen EE-Integration Große Solarwärme - Anlagen können zu wettbewerbsfähigen Kosten von 25 bis 45 /MWh Energie in Wärmenetze einspeisen. 3
Die dänische Energiepolitik Die Ölkrise 1973 war der Beginn für ein nachhaltiges Umsteuern in der Energiepolitik. Die Konsequenzen wurden in einem gesellschaftlichen Konsens abgeleitet. Dadurch arbeitet man auch über Regierungswechsel hinweg an der Umsetzung der Maßnahmen. Ziele seit 1976: Reduzierung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen (Öl, Gas) Kosteneffizienz KWK Ziele für die Zukunft: 2020: Die Hälfte des traditionellen Stromverbrauchs wird durch Wind abgedeckt 2030: Keine Kohlefeuerung mehr in dänischen Kraftwerken. Keine Ölkessel mehr. 2035: Der gesamte Strom- und Wärmeverbrauch wird durch erneuerbare Energien gedeckt. 2050: Der gesamte Energieverbrauch (Strom, Wärme, Industrie & Verkehr) wird durch erneuerbare Energien gedeckt. Die aktuellen Meilensteine: 2013: Keine neuen Gebäude mehr mit Öl- oder Gaskesseln erlaubt (wenige Ausnahmen erlaubt) 2015: Keine neuen Ölkessel mehr in Bestandsgebäuden, außer es gibt keine Alternativen Generell: So gut wie keine Förderung für erneuerbare Energien, aber eine höhere Besteuerung von fossilen Energien (Seit langem stabile Verhältnisse!) DK: 62% DE: 12% Fernwärmeabsatz 2013: DK: 29.323 TWh DE: 70.789 TWh 4
Allgemeines zu großen Solarwärme-Anlagen 5
GROSSE SOLARWÄRME ANLAGEN GÜNSTIGER Große Solarwärmeanlagen ergeben die niedrigsten möglichen Wärmepreise. Sie stabilisieren die Erzeugungskosten für Ihre Fernwärme auf einem niedrigen Niveau. Sie kennen alle Kosten bereits vom Start weg. Der Preis für eine MWh verändert sich nicht über eine Periode von 25 Jahren. SAUBERER Die Sonne ist die sauberste von allen Energiequellen und dazu auch die stärkste von allen nachhaltigen Energien. Es wird keinerlei CO2 emittiert. Es macht keinen Lärm, riecht nicht und verschmutzt nicht die Umwelt. SCHLANKER Die einfache und effiziente Installation der perfekten großen Solarwärmeanlage erfordert viel Erfahrung. Wir haben jeden einzelnen Schritt optimiert. Von der Planung bis zur Finanzierung, von der Konstruktion bis zur Installation und bis zum perfekten Betrieb. 6
GRENZENLOSE VORTEILE IM GROSSEN MASSTAB GRÖßER IST BESSER BEKANNT & BEWÄHRT DIE PERFEKTE ERGÄNZUNG Eine große Solarwärmeanlage ist 4-6 mal günstiger im Vergleich zu individuellen Kleinanlagen auf Einzelhäusern. Solarwärme ist eine bewährte Technologie, getestet und in der Fernwärme im Einsatz seit 1988. Solarwärme ist die perfekte Ergänzung zu allen anderen Wärmeerzeugern.
SCHÖN EINFACH & EINFACH SCHÖN ARBEITET AUCH BEI BEWÖLKTEM WETTER Solarwärme arbeitet auch bei bedecktem Himmel natürlich mit geringerem Ertrag. Der wichtigste Punkt ist, dass eine Solaranlage keine konstante Einstrahlung benötigt, um effizient zu arbeiten. SOLARWÄRME LÄSST SICH SPEICHERN SOLARWÄRME LÄSST SICH TRANSPORTIEREN Im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Energien kann die Wärme in Wasser gespeichert werden, um die Wärme vom Tag in die Nacht zu bringen. Zusätzlich kann die Wärmeenergie saisonal gespeichert, um die Nutzung zu erweitern. Die Solar-Großanlage muss nicht gleich neben den angeschlossenen Haushalten platziert sein. Die Anlage kann auch außerhalb der Stadt liegen, und die Energie wird von dort über das Fernwärmenetz an die angeschlossenen Haushalte transportiert.
Beispielanlagen 9
Historie der großen Solarwärme Die erste große Anlage für die Fernwärme wurde 1988 in Saltum eröffnet. Die Anlage ist immer noch ohne Probleme in Betrieb. Mittlerweile sind die Anlagen weit im MW-Bereich und werden bereits erweitert, um eine höhere solare Deckung zu erreichen. Brædstrup 2 (2011), 7,4 MW, 10.604m² Brædstrup 1 (2007), 5,6 MW, 8.012m² Saltum (1988), 0,7 MW, 1.000 m² Gording (2012), 5,2 MW, 7.472 m² 10
Beispielanlagen aus Dänemark Brædstrup steht exemplarisch für mehrere Fernwärmeanlagen, die eine große Bandbreite von Energieerzeugungsanlagen ausnutzen. Projektübersicht: 1.475 Haushalte, 2.950 Pers. (2008) 42.000 MWh Wärmeerzeugung 70/35 C Netztemperatur 25 km Hauptleitung Konventionelle Wärmeerzeugung: Gas-KWK Motoren 7.3 & 8.2 MW stromgeführt durch den Netzbetreiber Backup-Gas-Kessel 9.4 & 13.5 MW Solare Deckung: 7.6% in 2008, Heute 18.7% Zusätzlich: Erdsondenspeicher Wärmepumpe CHP Gas motors 8,2 MW heat 7,3 MW Power Water storage 2000 m 3 5000 m 3 48 boreholes 10 MWh/55 C Brædstrup 1 (2007), 5,6 MW, 8.012m² Brædstrup 2 (2011), 7,4 MW, 10.604m² Gasboilers 1 pcs 9,4 MW heat 1 pcs 13,5 MW heat Collector field 8.000 m 2 /6 MW 3.000 MWh/year +10.600 m 2 /7,4 MW 5.000 MWh/year 11
Beispielanlagen aus Dänemark In Gråsten wird das Fernwärmenetz gespeist durch: Strohverbrennung 12 MW, Solarwärme 13 MW, Wärmepumpe in Kombination mit Solar (Frühjahr & Herbst), einem Pelletkessel als Antrieb für die thermische Wärmepumpe und eine Gas-KWK-Maschine (4 MW, 30 h/a) Projektübersicht: Leistung Solaranlage: 13 MW Gesamtfläche Solaranlage: 19.024 m² Wärmespeicher (druckloser Stahltank): 5.600 m³ Berechneter Solarwärmeertrag: 8.786 MWh Berechneter Solarer Deckungsgrad: 29 % Erreichter Solarwärmeertrag 2014: 10.000 MWh Erreichter solarer Deckungsgrad 2014: 28 % Montage / Inbetriebnahme: 2012 Vom FW-Netz versorgte Haushalte: 1.500 + Industrie Gesamtwärmeverbrauch 2014: 41.200 MWh Zusätzliche Nachheizquelle: Erdgas, Stroh, Holzpellets Betriebstemperatur FW-Netz: Sommer Vorlauf/Rücklauf: 75 C / 37 C Winter Vorlauf/Rücklauf: 77 C / 40 C Wärmegestehungskosten Nachheizquellen: Solaranlage: 28,2 EUR/MWh 18,8 EUR/MWh 12
Saisonale Wärmespeicherung in Dronninglund Dronninglund (SUNSTORE 3, 2013) Solarfeld: 26 MW, 37.500 m² Aperturfläche Erdbeckenspeicher: 62,000 m³ 100x100m Kantenlänge oben 18m Tiefe (Form: umgedrehte Pyramide) 2.27 Mio. Investment 90 C am Ende des Sommers Ergebnisse: 18.000 MWh jährl. Solarertrag 40% solare Deckung Engineering: Planenergi & NIRAS
Die aktuell weltgrößte Anlage deckt die Hälfte des Jahres-Wärmebedarfes von Vojens Vojens, DK: Solarsystem: 49 MW, 70.000 m² Aperturfläche Speicher: 200.000 m³ Wasserspeicher mit 70cm schwimmender Isolierung als Deckel. Speichertemperatur am Ende des Sommers: 90 C Jährlicher Ertrag: 28.000 MWh Wärmekosten: 42 /MWh (2% Zins, 25a, keine Förderung) CO2-Einsparung: 6.000 ton/jahr Stromgeführter Betrieb der KWK 14
Zusammenfassung 15
Solarwärme im Zusammenspiel mit anderen Technologien Subventionen für Kraft-Wärme-Kopplung dürfen Marktzugang der Solartechnik nicht behindern. Solarwärme zur Fernwärmeversorgung wettbewerbsfähig. Die Energiewende kann ohne eine Wärmewende nicht gelingen. Mehr als die Hälfte des Endenergiebedarfs in Deutschland wird in Form von Wärme benötigt. Daher müssen wir Wärme künftig nicht nur effizienter erzeugen und nutzen, sondern auch verstärkt Erneuerbare Energiequellen zur Versorgung einzelner Gebäude und ganzer Siedlungen mittels bestehender Wärmenetze einsetzen. Großflächige Solarwärmeanlagen können zu wettbewerbsfähigen Kosten von 25 bis 45 /MWh Energie in Wärmenetze einspeisen. Sie bieten ein hohes Maß an langfristiger Kostensicherheit für Versorger und Verbraucher. Brennstoffkosten fallen hier nicht an. Mit Einsparpotentialen von jährlich 3-5 Mio. Tonnen CO2 könnte leitungsgebundene Solarwärme bereits mittelfristig deutlich zum Klimaschutz beitragen. Diese Chance für die Energiewende im Wärmesektor wird zunichte gemacht, wenn - fossil betriebene - KWK-Anlagen weiterhin eine Zulage in den Zeiträumen erhalten, in denen der Wärmebedarf niedrig ist und kostengünstige Erneuerbare Energiequellen zur Verfügung stehen. Die künftige KWK - Förderung sollte im Rahmen der anstehenden KWKG-Novelle auf die Heizperiode beschränkt werden, damit die sommerliche Einspeisung von Solarwärme nicht behindert wird und sich beide Technologien sinnvoll ergänzen können. 16
CO2-Vermeidungskosten Was bekommt der Staat für s Geld? Ein Vergleich der CO2-Einsparung basierend auf der jeweiligen Förderung nach der geplanten KWKG-Novelle und der aktuellen Förderung für große Solarwärmeanlagen ergibt einen klaren Vorteil für die Solarwärme. Auszug aus einer Berechnung des Hamburg-Institutes auf der Basis des aktuellen KWKG-Referentenentwurfes (Okt. 2015): Bei Annahme einer 15-jährigen Laufzeit des BHKWs ein Förderaufwand nach den Förderbedingungen des aktuellen Entwurfs der KWKG-Novelle von 123 Euro je Tonne CO2 Für eine großflächige Solaranlage mit einem Ertrag von 1840 MWh/a beläuft sich der Förderaufwand der Investitionsförderung nach dem MAP dagegen auf etwa 56 je vermiedene Tonne CO2 17
Solarwärme gibt Sicherheit! 25 Jahre fixe und niedrige Wärmekosten Bis zu 20% Solaranteil am Fernwärmebedarf Bis zu 50% mit saisonaler Speicherung 25..45 /MWh sind typisch 25 Jahre Erfahrung in Dänemark mit 70 Großanlagen (in Summe >500 MW) 18
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 19