Die Zukunft einer lückenlosen Energieversorgung hat begonnen.

Power to Gas – Die Zukunft einer
lückenlosen Energieversorgung hat
begonnen.
Timo Bovi, GP JOULE
Berlin, 16. Juni 2015
Das Unternehmen.
Generell einzigartig.
GP JOULE ist der universelle, innovative, authentische und
erfolgreiche Partner für alle Bereiche erneuerbarer Energien.
GP JOULE hat eine tief verwurzelte Haltung zur Umwelt, die von
großem Respekt und Verantwortungsbewusstsein geprägt ist.
Dies ist die Basis und der Antrieb für GP JOULE, die Verbindung
von Mensch und Natur für beide Seiten lukrativ zu nutzen. In GP
JOULE finden Sie einen langfristigen Partner mit Weitsicht und
Vision. GP JOULE hat das Ziel, in Zukunft 100% des weltweiten
Energieverbrauchs erneuerbar zu produzieren.
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Auf den Punkt.
REUSSENKÖGE
Fakten zu GP JOULE.
Gründung: 2009
Mitarbeiter: 130
Geschäftsfelder: Solarenergie,
Windkraft, Biomasse, Investitionen,
Forschung & Entwicklung
Installierte Kraftwerksleistung seit
2003: 484 MW
Standorte Deutschland: Reußenköge
(Hauptsitz), Buttenwiesen, Geislingen
an der Steige
Standorte Nordamerika: Toronto (ON,
CAN/ Hauptsitz), San Mateo (CA,
USA)
Standorte Frankreich/Italien: Biarritz,
Paris, Udine
GEISLINGEN
AN DER STEIGE
BUTTENWIESEN
TORONTO
SAN MATEO
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Im Trio erfolgreich.
Gründer und Geschäftsführung.
Ove Petersen, Gründer, CEO
Inhaltliche Geschäftsführung
Heinrich Gärtner, Gründer, CTO
Technische Geschäftsführung
André Hirsch, Partner, CFO
Kaufmännische Geschäftsführung
Von links: André Hirsch, Ove Petersen, Heinrich Gärtner
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Aktuelle Entwicklungen.
Die Energiewende stellt das Energiesystem vor große Herausforderungen.
Die Verteilung der durch PV und Wind erzeugten Strommengen ist eine
enorme Herausforderung für die Umsetzung der Energiewende.
Erneuerbare Energien müssen daher zu gesicherter Leistung werden.
Verteilung Erzeugung und
Verbrauch
Verteilung im Tagesverlauf
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Europaweit wächst deshalb der Markt für
Systemdienstleistungen.
Die Nachfrage nach Systemdienstleistungen
und Regelleistung steigt europaweit
kontinuierlich an.
Speicher sind immer häufiger regional eine
echte Ergänzung und Alternative zum
Netzausbau.
Der industrielle und private Eigenverbrauch
steigt europaweit weiter an: In Kombination mit
Speichern können weitere Kostenersparnisse
realisiert werden.
Politische Regulierung tendiert dazu, eigene
Vergütungssysteme für das Vorhalten flexibler
Leistung zu etablieren.
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Der Stromlückenfüller.
Der PEM-Elektrolyse-Stack.
Schließt die Energielücke.
Mit der Tochterfirma H-TEC SYSTEMS
ist GP JOULE Experte für
Wasserstofftechnologie,
insbesondere Wasserstofferzeugung
und –speicherung und entwickelt den
ersten PEM-Elektrolyse-Stack in
Serienreife - der Schlüssel zu 100 %
regenerativer Energieversorgung.
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H-TEC Marktpotential.
Das fehlende Glied in der Kette.
Die ElektrolyseTechnologie
schlägt
die Brücke
zwischen
Stromüberangebot
und wachsendem
sektorübergreifendem
Wasserstoffbedarf.
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Flexibilität im Stromsystem.
Der Stromlückenfüller – die Idee.
Die erneuerbaren Energien zukunftsfähig machen.
Ein System zur mittel- bis langfristigen Speicherung von
erneuerbaren Energien soll entwickelt werden.
Ungenutzte erneuerbare Energie soll mit dem Stromlückenfüller
nutzbar gemacht werden.
Erneuerbare Energie soll aufgewertet werden.
Erneuerbare Energien sollen an Kapazitäts- und
Regelenergiemärkten teilnehmen können.
Das System soll zu großen Teilen bestehende Infrastruktur
nutzen.
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Funktionsschema Stromlückenfüller.
Der Stromlückenfüller nutzt Strom und Wärme intelligent.
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Der Stromlückenfüller.
Perfekte Symbiose aus Biogas und Elektrolyse.
Ziel: erneuerbare Energieversorgung rund um die Uhr
Lösung: der »Stromlückenfüller«
Kombination von Biogas und Elektrolyse
Stromüberschüsse werden als Wasserstoff gespeichert
Dieser wird bei erhöhter Nachfrage im BHKW mit verbrannt
Ideale Integration in bereits vorhandene Infrastruktur
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Vorteile des Stromlückenfüllers.
Zeitlicher Ausgleich von Angebot und Nachfrage.
Der Netzausbau kann nur einen
räumlichen Ausgleich zwischen
Angebot und Nachfrage schaffen,
die Energiespeicherung auch einen
zeitlichen.
Der Einsatz des Stromlückenfüllers
ist besonders in Regionen mit hoher
EE-Abschaltquote sinnvoll.
Dort übersteigt die installierte Leistung der erneuerbaren Energien die
durchschnittliche Last bei weitem.
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Vorteile des Stromlückenfüllers.
Reduktion von CO2 – Speichern statt Kohle verbrennen.
Bisher kommen bei zu geringer Stromerzeugung durch die Erneuerbaren die
fossilen Kraftwerke stärker zum Einsatz.
Politisches Ziel ist aber die
kontinuierliche CO2-Reduktion bei der
Stromerzeugung.
Eine praktikable Lösung ist nicht allein
der Zubau von Erneuerbaren (häufig
übersteigt die Einspeisung der EE die
durchschnittliche Last bereits), sondern
v.a. die Nutzung vorhandener
Infrastruktur von Biogasanlagen in
Deutschland, die mit dem
Nahwärmenetz verbunden sind.
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Vorteile des Stromlückenfüllers.
Reduktion von CO2 – Speichern statt Kohle verbrennen.
Der Strom aus EE-Anlagen wird bei Netzüberlastung in Form von
Wasserstoff gespeichert (Elektrolyse) und bei erhöhter
Stromnachfrage wieder eingespeist.
Die Abwärme, die bei der Elektrolyse entsteht, kann zum Heizen
oder für die Biogasanlage genutzt werden. Das macht einen
geringeren Einsatz von Substraten wie Mais, bei dessen
Herstellung und Transport ebenfalls CO2 entsteht, erforderlich.
Das bedeutet eine zusätzliche Kostenersparnis, da der Preis für
Substrate kontinuierlich steigt und Heizkosten reduziert werden.
Die Power-to-Gas-Anlage leistet einen weiteren Beitrag zum
Klimaschutz, indem sie den Wärme- und Mobilitätsmarkt beliefern
kann.
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Vorteile des Stromlückenfüllers.
Von der Stromwende zur Energiewende.
Jeder Umwandlungsschritt
des Stromlückenfüllers wird
hocheffizient eingesetzt.
So schafft man den
wichtigen Schritt von einer
Stromwende hin zu einer
wirklichen Energiewende –
und das zu geringen Kosten
und hocheffizient.
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Vorteile des Stromlückenfüllers.
Er ermöglicht eine volks- und betriebswirtschaftliche
Optimierung.
Der Biogasanlage kommt in diesem System eine neue Rolle zu:
Sie wird bedarfsgerecht gefahren. Dies erhöht den systemischen
Wirkungsgrad.
Die Potenziale von Biogas für eine systemdienliche Nutzung
werden ausgeschöpft.
Durch die Beimischung von Wasserstoff, der durch den PEMElektrolyseur hergestellt wurde, kann Biogas eingespart werden.
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Der Stromlückenfüller läuft.
Die erste Pilotanlage ist seit Mai 2015 in Betrieb.
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Der Stromlückenfüller läuft.
Die erste Pilotanlage ist seit Mai 2015 in Betrieb.
GP JOULE und H-TEC SYSTEMS haben im Mai 2015 eine
Pilotanlage in Reußenköge (Schleswig-Holstein) in Betrieb
genommen.
Zunächst sind zwei PEM-Elektrolyseure mit jeweils zehn kW
Leistung ans Netz gegangen – 18 baugleiche PEM-ElektrolyseStacks werden bis Ende 2015 folgen. Damit wird die Power-to-GasAnlage 200 kW stark sein.
GP JOULE und H-TEC SYSTEMS entwickeln derzeit einen PEMElektrolyse-Stack der Megawattklasse. Dieses Projekt wird vom
BMUB im Rahmen des Programms „Förderinitiative
Energiespeicher“ mit 2,1 Mio. € gefördert.
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Eckdaten des Stromlückenfüllers.
Im Überblick.
Stromquelle
PV- & Windkraftstrom aus Region häufiger Leistungsreduzierung
evtl. negative Regelleistung
Leistungsdaten
200 kW Elektrolysenennleistung; Wirkungsgrad Elektrolyse 70%
40 Nm³/h H2; Speichervolumen 20 – 100 m³ (30 – 60 bar)
600 kW Biogas-BHKW; Beimischung H2 5 – 20%
Die Gesamteffizienz bei Strom- und Wärmenutzung liegt bei bis
zu 95%.
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PV weist Erfahrungsraten von 20% auf.
Auch für die PEM-Elektrolyse sind diese Lerneffekte zu
erwarten.
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Beispielrechnung Strombezug.
Strompreis Industriekunde (ca. 500.000 kWh/a, Mittelspannung, Nettopreise)
Energiepreis Börse
+ Stromsteuer
40 – 50
20,5
€/MWh
€/MWh
+ Netznutzungsentgelte (NNE) 25
€/MWh
+ EEG-Umlage
61,17
€/MWh
+ sonst. Umlagen*
5,3
€/MWh
= Strompreis
153 – 163 €/MWh
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Anwendungsmöglichkeit –
Direktlieferung.
HöS
Großindustrie
HS
Erzeuger mit
Direktleitung
NNE
Ca. 25 € / MWh
MS
NS
Industrie
+ Gewerbe
+ Umlagen, EEG, Stromsteuer
Haushalt
+ Gewerbe
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Beispielrechnung | Regionale Direktvermarktung – Direktlieferung.
Strompreis Industriekunde (ca. 500.000 kWh/a, Mittelspannung, Nettopreise)
Energiepreis EE
+ Stromsteuer
50 – 80
€/MWh
0
€/MWh
+ Netznutzungsentgelte (NNE) 0
+ EEG-Umlage
+ sonst. Umlagen
= Strompreis
€/MWh
61,17
0
€/MWh
€ /MWh
112 – 142 €/MWh
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Anwendungsmöglichkeit | Beispielrechnung.
Strompreis Industriekunde (ca. 500.000 kWh/a, Mittelspannung, Nettopreise)
Konventionelle Energielieferung 153 – 163 € pro MWh
Direktleitung/Räumlicher Bezug 112 – 148 € pro MWh
Potenzielle Einsparung von 50 € pro MWh und
Nutzung von regionaler Erneuerbarer Energie!
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.
Timo Bovi
Director Governmental Relations and Public Affairs
GP JOULE GmbH
Cecilienkoog 16
25821 Reußenköge
[email protected]
www.gp-joule.de
Backup
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Anwendungsmöglichkeit.
Regelleistungsmarkt.
Unabhängig vom EEG existieren bereits heute
Regelmechanismen, durch die sich mit dem Betrieb eines
Elektrolyseurs direktkostenfreie Leistungen erwirtschaften lassen.
Leistungs- und Arbeitspreise
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Anwendungsmöglichkeit.
Teilnahme am Regelleistungsmarkt.
Untersuchung Sekundär- und Minutenregelleistung
Leistungspreis (LP): Vergütung für das Vorhalten der Kapazitäten
Richtet sich nach den Opportunitätskosten einer Anlage
Arbeitspreis (AP): Vergütung bei Abruf der Kapazitäten
Richtet sich nach den Grenzkosten einer Anlage
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Anwendungsmöglichkeit.
Teilnahme am Regelleistungsmarkt.
Info: Gilt für einen 1 MW Speicher. Die Deckungsbeiträge
beziehen sich somit auf 1 Jahr und 1 MW Leistung  €/a/MW
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Anwendungsmöglichkeit.
Teilnahme am Regelleistungsmarkt.
Info: Gilt für einen 1 MW Speicher. Die Deckungsbeiträge
beziehen sich somit auf 1 Jahr und 1 MW Leistung  €/a/MW
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Anwendungsmöglichkeiten im
Stromsegment.
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Anwendungsmöglichkeit.
Insellösung | Off-Grid.
Off-Grid, z. B. die Stromversorgung von Funkmasten, ist der
Ursprungsmarkt für den EL30.
Durch die Elektrolyse wird die Lücke zwischen dem Angebot an
Erneuerbaren Energien und ihrer Nachfrage geschlossen.
Stromüberschüsse werden für zukünftige Bedarfszeiten als
Wasserstoff gespeichert.
Im Fokus steht die Substituierung teurer Alternativenergieträger,
indem z. B. ein Dieselgenerator ersetzt wird.
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Anwendungsmöglichkeit.
Back-up power.
Wasserstoff ist das optimale Medium zur Notstromversorgung.
Fällt das Netz aus, wird der Wasserstoffspeicher via
Brennstoffzelle als Reserve genutzt.
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Anwendungsmöglichkeit.
Strommarkt/ Börse.
Steigende fluktuierende Einspeisung verursacht zwangsläufig
stärkere Fluktuationen der Energiepreise.
Negative Strompreise sind möglich.
Aus Netzkapazitätsgründen können sich in Zukunft regionale
Strommärkte ergeben.
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Anwendungsmöglichkeit.
Vermarktung von Wasserstoff.
Die Gestehungskosten für Strom aus erneuerbaren Quellen wie
Solar- und Windkraft sinken stetig.
Dadurch wird es wirtschaftlich attraktiv, Strom für die stoffliche
Nutzung sowie Mobilitätsanwendungen mit Wasserstoff direkt
einzusetzen.
Beispiel: Vor-Ort-Produktion an einer Tankstelle mit Elektrolyseur.
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Anwendungsmöglichkeit.
Einspeisemanagement.
Derzeit gelten § 11 EEG Einspeisemanagement nach Eisman
sowie § 12 EEG Härtefallregelung.
Dadurch erhalten Anlagenbetreiber Vergütungen für Verluste, die
durch die Abschaltung bzw. Nichteinspeisung bei Netzengpässen
entstehen.
Die Vergütung nach § 12 wird für zukünftige Anlagen
voraussichtlich sukzessive reduziert.
Perspektivisch steht dadurch Strom zu Grenzkosten zur
Verfügung.
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Anwendungsmöglichkeit.
Netzbetreiber.
Der Elektrolyseur kann durch seinen Betrieb im Netz der
Netzbetreiber Systemdienstleistungen übernehmen.
Dazu zählen insbesondere die Spannungshaltung im Verteilnetz,
Blindleistungskompensation sowie der Ersatz von
Netzausbaumaßnahmen.
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