Gasspeicher als Wintervorrat für Sonnen- und Windstrom

300_pk-studie-gas_33.jpgWie lassen sich jahreszeitliche Erzeugungsschwankungen aus erneuerbaren Energien überbrücken? Diese Frage ist trotz aller Fortschritte bei Batteriespeichern noch ungelöst. Eine Studie des Beratungsunternehmens enervis empfiehlt über Power-to-Gas die Gasspeicher als Speicher für erneuerbaren Strom zu nutzen. Im Interview mit der Zeitschrift EW – Magazin für die Energiewirtschaft rät Sebastian Klein, Prokurist, enervis energy advisors GmbH, Berlin von einer vollständigen Elektrifizierung der Energieversorgung ab. 

Das Energiesystem eines treibhausgasneutralen Deutschlands im Jahr 2050 wird deutlich anders aussehen als heute, ist Klein überzeugt. Es müsse ausreichend Strom aus erneuerbaren Energien bereitgestellt und diese Mengen in den Absatzmarkt integriert werden. Hierfür bedürfe es der Nutzung erneuerbarer Gase. Dieser Gasbedarf könne durch Wasserstoff und Methan gedeckt werden, die über Power-to-Gas mit Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt wurden. Die bereits heute vorhandenen Gasspeicher könnten die erneuerbaren Gase flexibel ein- und auslagern, welche bei Bedarf auch für die Stromerzeugung genutzt werden. Andere Energieträger fossilen Ursprungs wie Kerosin, Benzin und Diesel werden durch erneuerbare Gase oder erneuerbare liquide Brennstoffe ersetzt.

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CO2-Reduktion weiter entwickeln

170210-ifht-portrait-071-4.jpgBeim Ausbau der erneuerbaren Energien hat Deutschland schon viel erreicht. Die CO2-Emissionen sind allerdings noch deutlich höher als geplant. Als nächste Maßnahmen werden Sektorkopplung, Kohleausstieg und Elektromobilität diskutiert.

Im Interview mit der Zeitschrift EW – Magazin für die Energiewirtschaft spricht  Prof. Dr.-Ing. Armin Schnettler, Senior Vice President Corporate Technology, Research in Energy and Electronics, Siemens, über die Weichen, die die Energiepolitik für mehr Klimaschutz stellen sollte.

Schnettler schlägt vor, dass Investitionen gefördert werden, die aus heutiger Sicht definitiv benötigt werden – sogenannte No-Regret-Maßnahmen. Dazu gehörten der weitere Ausbau der erneuerbaren Energien, der Zubau von Gaskraftwerken, der Netzausbau und die Sektorkopplung mit Power-to-Heat, Power-to-Gas und Power-to-Chemicals.

Das für 2020 gesetzte Ziel von 40 Prozent erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung wird Deutschland voraussichtlich 2018 erreichen, erläutert Schnettler. Um die Ziele für 2035 und 2050 anzugehen, empfiehlt er mehr Flächen für Photovoltaik- und Windkraftwerke auszuweisen, die Ziele für den Offshore-Ausbau zu erhöhen und das Repowering voran zu treiben.

Ohne Kraftwerke wird es auch künftig nicht gehen. Schnettler ist überzeugt, dass noch mehr Gaskraftwerke gebraucht werden. Denn solange weiterhin ein so großer Anteil der Stromerzeugung aus Braunkohlekraftwerken komme, werde Deutschland seine Klimaziele verfehlen. Dabei gehe es nicht um einen radikalen Kohleausstieg, sondern erst einmal um die Stilllegung der CO2-intensivsten Kraftwerke. Die Bundesnetzagentur habe daher auch im letzten Netzentwicklungsplan den Zubau von 8 Gigawatt Gaskraftwerken bis 2025 eingeplant, um die Abschaltung von Kernkraftwerken und älteren Braunkohlekraftwerken auszugleichen.

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Lokale Strommärkte – ein Missing Link ?

Dr. Stefan NießenTechnisch ist ein Stromsystem, in dem sich die Verbraucher an die Erzeugungssituation anpassen, inzwischen gut vorstellbar. Die Frage nach der Motivation der Teilnehmer ist hingegen noch offen. Warum sollte jemand auf Strom zeitweise verzichten, wenn er dafür keine Gegenleistung erhält? Tatsächlich gibt es in diesem Bereich für kleine Mengen noch keinen Markt mit Preisbildung. Das Unternehmen Siemens hat nun dieses Thema zum Bestandteil eines Forschungsprojektes gemacht. Nach ersten Einschätzung können lokale Strommärkte einige Vorteile bringen.

In der Online-Ausgabe www.ew-magazin.de ist dazu bereits eine Vorschau auf ein längeres Interview mit Dr. Stefan Nießen, Siemens, erschienen: https://www.ew-magazin.de/siemens-untersucht-vorteile-lokaler-strommaerkte/

Bildquelle: Siemens

 

 

Modellprojekt WindNODE: Flexibel mit Windstrom umgehen

 

windkraft_vetschau__3_Der Anteil von Sonnen- und Windstrom steigt in Deutschland stetig. Im Vergleich zu den langfristigen Zielen für 2050 sind die derzeitigen gut 30 Prozent aus erneuerbaren Energien allerdings eher klein. Über die Integration größerer Anteile fluktuierender Erzeugung gibt jedoch erst wenig Erfahrungen. Das vom Forschungsprojekt WindNODE will diese Lücke in den nächsten 4 Jahren schließen. Weiterlesen

Demand Side Management der Industrie wird überschätzt

IMG_0212Eine flexible Nachfrage gilt als Schlüsselfaktor im künftigen Stromsystem. Durch kurzzeitige Reduzierung oder Abschaltung von Großverbrauchern soll fehlende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien ausgeglichen werden. Schon heute kontrahieren Netzbetreiber in der Industrie abschaltbare Lasten. Ob sich diese Praxis aber ausweiten wird, ist fraglich, denn viele Produktionsprozesse brauchen kontinuierlich Energie. Im Interview mit der Zeitschrift EW – Magazin für die Energiewirtschaft, Ausgabe 5/2015 erläutert Dr. Frank Holtrup, Covestro, welche Bedeutung ein gleichbleibender Energieverbrauch für die Industrie hat .

Vor dem Hintergrund einer Weiterentwicklung des Strommarktes geht die Bundesregierung geht von einem Potenzial von 5 bis 15 GW Demand Side Management (DSM) in der Industrie aus. Der Begriff werde allerdings sehr unterschiedlich verwendet.  Auf Seiten der Verbraucher sollte zwischen Verschiebung und Verzicht unterschieden werden: Bei der Lastverschiebung werde für eine oder mehrere Stunden weniger Strom verbraucht als ursprünglich geplant, dieser Bedarf werde aber zu einem späteren Zeitpunkt nachgeholt. Der Produktionsprozess wird also nur zeitlich verschoben, ohne dass sich der Output ändert. Beim Lastverzicht hingegen werde die Last ganz oder teilweise ohne Nachholmöglichkeit reduziert. Da im letzteren Fall weniger Energie eingesetzt werde, werde auch weniger produziert.

Flexible Fahrweisen auf der Nachfrageseite bieten auf den ersten Blick mehrere Vorteile für ein Energiesystem auf Basis fluktuierender Erzeugung, erläutert Holtrup. Die Verbraucheranlagen sind in den meisten Fällen bereits vorhanden und müssen nicht neu gebaut werden. Sie dienen zwar vorrangig dazu, Güter zu produzieren, aber als große Energieverbraucher haben sie einen entscheidenden Einfluss auf die Last im Netz. Eine gezielte Steuerung des Stromverbrauchs kann sich stabilisierend auf den Netzbetrieb auswirken. So eine Systemdienstleistung lasse sich auch als Regelenergie vermarkten. Daraus ergebe sich eine zusätzliche Einnahmequelle für den Industriebetrieb.

Die Bereitstellung von Flexibilität auch bei vorhandenen Anlagen sei nicht ohne Zusatzkosten möglich. Es müssen organisatorische Maßnahmen zur Vermeidung von Lastspitzen oder auch Investitionsmaßnahmen für Schichtbetrieb, Produktspeicher und Lagerhaltung getroffen werden. Das Unternehmen muss sich komplett auf diese zusätzliche Leistung einstellen.

Sinnvoll sei so eine Nachfragesteuerung vor allem in der energieintensiven Industrie, weil sich hier mit wenigen Anlagen große Lasten steuern lassen. Neben der Chlorherstellung gehört beispielsweise die Produktion von Aluminium, Kupfer, Stahl, Papier und Zement zu den Industrien, die für DSM grundsätzlich in Frage kommen. Unter den gegenwärtigen Rahmenbedingungen ist der Teilnehmerkreis aber wesentlich geringer: Die Verordnung über Vereinbarungen zu abschaltbaren Lasten (AbLaV) orientiert sich an den Betriebsparametern einiger Industriezweige, die relativ häufig und für kurze Zeiten die Energiezufuhr drosseln können. Das ist nicht in allen Branchen und Prozessen gleichermaßen möglich. In der Chemieindustrie sei das eher schwierig.

Viele Produktionsanlagen in der Industrie wurden im Laufe der Jahrzehnte so optimiert, dass sie möglichst gut unter konstanten Bedingungen produzieren. Alle Unternehmen versuchen, diese „Strichfahrweise“ möglichst einzuhalten. Diese Gleichmäßigkeit widerspricht einer hohen Volatilität, wie sie die Stromerzeugung aus Sonne und Wind mitbringt.

Das vollständige Interview ist ew 5/2016 erschienen.

 

Offshore-Windenergie im Plan

offshore2Der Ausbau von Windanlagen auf See gewinnt an Dynamik: Anfängliche Probleme und Verzögerungen beim Anschluss an das Stromnetz sind gelöst. Für 2015 meldet die Branche einen Rekord von 2.282 MW neuen Offshore-Windanlagen. Die Steigerung um 225 % im Vergleich zum Vorjahr wird aber eine Ausnahme bleiben. Für die nächsten Jahre ist ein jährlicher Zubau von 800 bis 900 MW realistisch. Weiterlesen