EINFLUSS VON WÄRMEPUMPEN AUF DEN INVESTITIONSBEDARF IN NIEDERSPANNUNGSNETZEN M i c h a e l H a e n d e l S i m o n M a r w i t z I E W T 2 0 1 7, W i e n, 1 6. 0 2. 2 0 1 7
Agenda Einleitung Methodik Strommarktmodell Netzmodell Szenarienbeschreibung Ergebnisse Fazit Seite 2
Einleitung Energiepolitische Zielsetzung fordert eine höhere Energieeffizienz und eine Reduktion der Treibhausgasemissionen Ausbau erneuerbarer Energien Prozessdekarbonisierung Verstärkte Elektrifizierung Zunehmende dezentrale Erzeugung auch im privaten Bereich Neue Verbraucher kommen in den Markt Einsparung fossiler Energieträger + häufig Reduktion der Treibhausgasemissionen Zusätzliche Stromnachfrage Akteursverhalten meist unklar Konsequenz fürs Stromnetz? Seite 3
Methodik Wärmepumpenprofile Strommarktmodell Netzmodell Seite 4
Strommarktmodell - Übersicht Seite 5
Strommarktmodell - Wärmepumpe Q sol Q sol Q WP Q intern Solare Gewinne Einspeisung Wärmepumpe/Heizung Interne Wärmegewinne T u Q SP Q Luft Q Trans Speichernutzung Lüftungswärmeverluste Transmissionsverluste T i Q WP Q Luft Q SP Q intern Q Trans Seite 6
Normierte Stromnachfrage Beispiel: Wärmepumpenprofil 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 Jahresverlauf in 1/4h Seite 7
Netzmodell Seite 8
Netzmodell-Netzausbau Netzzustand berechnen Netz ausbauen Thermische Überlast Spannungsband verletzung Netzausbau abgeschlossen Seite 9
Szenarienbeschreibung: Netztopologie Ländlich: Vorstädtisch Städtisch: Seite 10
Szenarienbeschreibung Netzparameter Einheit Ländlich vorstädtisch städtisch Transformatoreistun g kva 400 630 2x630 Leiterquerschnitt mm² 150 150 300 Kabellänge pro Haushalt m/hh 30 28 15 Anzahl Haushalte - 25 100 800 Anzahl PV-Anlagen - 14 24 10 6 kwp PV Anlagen 36% Elektrofahrzeugdurchdringung mit maximaler Ladeleistung 10,8 kw 30% Wärmepumpendurchdringung 2 Häusertypen: Einfamilienhaus: 4 kw Wärmepumpe und 4000 kwh Stromverbrauch Mehrfamilienhaus: 8kW Wärmepumpe und 10000 kwh Stromverbrauch Seite 11
maximale Abweichugn von der Nennspannung in % Auswertung - Netzbelastung -16-14 -12-10 -8-6 -4-2 0 Ländlich Vorstädtisch Städtisch Ungesteuerte Betriebsweise Preisgesteuerte Betriebsweise Seite 12
Investitionsbedarf in /Haushalt Auswertung Investitionsbedarf pro Haushalt 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Ländlich Vorstädtisch Städtisch Ungesteuerte Betriebsweise Preisgesteuerte Betriebsweise Seite 13
Zusätzliche Netznutzungsentgelte in ct/kwh Auswertung - Netznutzungsentgelte 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Ländlich Vorstädtisch Städtisch Ungesteuerte Betriebsweise Preisgesteuerte Betriebsweise Seite 14
Investitionsbedarf in /Haushalt Auswertung - Sensitivitätsanalyse Zusätzlicher Netzinvestitionsbedarf fängt bei einer Wärmepumpendurchdringung ab 20% an mit stärkerem Anstieg zwischen 30% und 60%. Anstieg der Netznutzungsentgelte für das städtische Netz größten, absolut gesehen aber geringer als die zusätzlichen Netznutzungsentgelte im ländlichen und vorstädtischen Netz 9000 7500 6000 4500 3000 1500 0 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 Wärmepumpendurchdringung in % Investitionsbedarf ohne die Berücksichtigung von Elektrofahrzeugen Seite 15
Fazit Analysen sind stark Szenarienabhängig Bei betrachtete Szenarien: Wärmepumpen können für Netzüberlastungen verantwortlich sein und einen Netzausbau erforderlich machen Elektrofahrzeuge haben den tendenziell etwas größeren Einfluss aufs Niederspannungsnetz Verhalten der Wärmepumpe/ neuen Verbraucher haben einen signifikanten Einfluss auf die Netzbelastung und damit die Netzausbaukosten Seite 16
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Michael Haendel Breslauer Straße 41 76131 Karlsruhe +49 721 6809-676 Seite 17