Grundlast war gestern: Bioenergie muss die erneuerbare Versorgung sichern. Wie sich Potenziale für die Flexibilisierung von Strom aus Biogas erschließen lassen. AEE Zukunftsforum Energiewende Kassel, 29.11.2017 Dipl.-oec. Uwe Welteke-Fabricius Seite 1
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Das zukünftige Energiesystem (Strom) braucht Residuallast statt Grundlast Wind und Sonne erzeugen (regionale) Überschüsse, lassen Versorgungslücken Lösungen Demand Side Management nur geringes Potenzial Import/Export durch überregionale Netze langfristiger Ausbaubedarf Speicher (Batterien) begrenzte Kapazität regelbare Erzeuger: Anstelle Kohlekraftwerken, flink und kostengünstig: Gasturbinen, BHKW Effizient und dezentral mit Kraft-Wärme-Kopplung Idealerweise regenerativ: Biogas! Nachteil: auf Grundlast ausgelegt Biogas muss auf Residuallastdeckung umgestellt werden! bestehendes Potenzial: 10 15 GW el Spitzenlast Seite 3 3
Instrument: Marktintegration der Erneuerbaren Lastprofil./. EE- Einspeisung = Residuallast Leitmarkt: EPEX- Spotmarkt day ahead EPEX Preise zeigen die Residuallast effizient an Für Biogas und KWK- Anlagen verpflichtend: Direktvermarktung Der EPEX-Preis reizt an, steuerbare Anlagen anoder abzuschalten Quelle: CUBE Engineering Seite 4
Grundlast ist überholt Normalfall auf Biogasanlagen: BHKW im Dauerbetrieb Damit ist negative Regelleistung möglich aber keine Residuallast Strompreis EPEX: Mittelwert 3,5 Ct/kWh Standardbetrieb: Dauerlast = Durchschnittserlös Gasspeicherstand: gleichbleibend Quelle: CUBE Engineering Seite 5
Fahrplanbetrieb nach Strompreis am EPEX Spotmarkt Der Marktpreis steuert den Einspeisezeitraum. Wenn der Strom gebraucht wird, bringt die Einspeisung höhere Erlöse. Hochpreiszeiten: Zusatzerlös x Ct/kWh Bedarfsorientiert = erlösoptimierter Betrieb Speicher: voll/leer im Tagesrhythmus Quelle: CUBE Engineering Seite 6
Bedarfsorientierter Fahrplanbetrieb: Investition in BHKW-Leistung + Speicher Gasspeicher für BHKW - Ruhe voll - leer im Wechsel Zubau Flex-BHKW Mehr Leistung Start-Stopp-Betrieb Wärmepuffer: Wärmeversorgung BHKW- Warmhaltung Wärmenutzung Nahwärmenetz Trocknung Gärprodukte Fermenter BHKW Reingasspeicher Flex-BHKW Stromeinspeisung nach EPEX-Spotmarkt (Day Ahead) Intraday (1/4-Stunden) Regelleistung positiv Quelle: Wilken von Behr Seite 7
Maximal flexibel Musteranlage Rixdorf Quelle: Wilken von Behr Seite 8
Musteranlage Rixdorf: Leistung x 5 = 1,6 Mio Flexprämie Quelle: Wilken von Behr Seite 9
+ 15.000 m³ Reingasspeicher = 60 Stunden Wochenendruhe Quelle: Wilken von Behr Seite 10
1.000 m³ Wärmespeicher = sichere Wärmeversorgung Quelle: Wilken von Behr Seite 11
Die Flexibilitätsprämie nutzen solange es sie noch gibt! Beispiel BHKW 536 kw Bestand Üblich: Zubau von 550 kw => Flexprämie: 68 T /Jahr = 680 T Besser: max. Ausbau 2.546 kw => Zubau von 2.000 kw = jährlich bis 165 T x 10 Jahre, gleichbleibend = 1.650 T Die Flexprämie finanziert etwa die Investition. Zusätzlich erzielen Betreiber höhere Markt-Erlöse besseren Wirkungsgrad längere BHKW-Lebensdauer Kostensenkung (Wartung) Höhere Wärmeerlöse Bei Vergütungsverlängerung: Flexzuschlag Ersparte Ersatzinvestitionen 180.000 160.000 140.000 120.000 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 - jährliche Flexibilitätsprämie für Biogas-BHKW 0 1.000 2.000 3.000 installierte Leistung BHKW (kw) Quelle: Flexperten Seite 12
Flexible Biogasanlagen mit BHKW werden zum dezentralen Rückgrat für Netzstabilität und Versorgungssicherheit. Dafür müssen sie jetzt umgebaut werden; die Marktanreize wirken erst in der Zukunft (wenn atomar/fossile Kraftwerke abgebaut sind) Wichtig: Betreiber: von Investitionen überzeugen Kommunen: Biogaswärme nutzen, Wärmenetze entwickeln Politik: Anreiz Flexibilitätsprämie weiterführen; Flexibilisierung im zweiten Anlauf ermöglichen! Seite 13
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Uwe Welteke-Fabricius www.kwk-flexperten.net Beratungsbüro: Tel. +49.561.28 85 73-46 Mail: UWF@kwk-flexperten.net Seite 14
Ihr Referent Dipl.-oec. Uwe Welteke-Fabricius Flexperten - Geschäftsführer, meta-i.d. Ökologische Innovation GmbH 1983 2001 Gründer und Geschäftsführer von isofloc, Wärmedämmung auf der Basis von recyceltem Zeitungspapier. 2002-2007 Consulting nachhaltiges Bauen und erneuerbare Energien 2004 + Vorsitzender des Vorstandes natureplus (für den BUND e.v.). 2007 2012 Projektentwicklung für Biogasanlagen 2012 2016 CUBE Engineering: dezentrale Energiesysteme. Politikfolgeforschung zur Flexibilisierung von regelbaren KWK-Anlagen. 2012 + Mitarbeit im Bundesarbeitskreis Energie des BUND e.v. 2016 + Stv. Sprecher Firmenbeirat im Fachverband Biogas e.v. 2016 + Fl(ex)perten, Netzwerk für Flexibilisierung von KWK. Kampagne für die Transformation von Biogasanlagen zu Speicherkraftwerken, Umstellung der Betriebsweise von Grundlast auf Residuallast. Seite 15