Vortrag: Die Energiewende - Unterstützt durch Leistungen der EGRR !? Prof. Dr.-Ing. Aron Teermann Gelsenkirchen, im September 2015 Die Energiewende begann spätestens 1998 mit der Liberalisierung. Das Energiekonzept ist nur eine Facette verschiedenster Inhalte Entwicklung der Energiewende – Liberalisierung und Energiekonzept - Das erste Gesetz zur Neuregelung des Energiewirtschaftsrechtes eröffnet mit der Liberalisierung den Weg in die Energiewende. • Neues EnWG (Energiewirtschaftsgesetz) 1998 • „Liberalisierung“ • 1te Version des EEG (Erneuerbare Energien Gesetz) 2000 • Ersatz des Stromeinspeisegesetzes 1991 ff • Novelle des EnWG 2005 • „Regulierung und Unbundling“ 2007 Die Dokumentation der Energiewende erfolgt insbesondere 2010 im Energiekonzept. 2010 • Gründung der EGRR • „Energiekonzept“ EK für Deutschland ist verabschiedet • EE an der Stromerzeugung bei bis 45% erwartet (EEG 2014) 2025 • EE heute bei 25% • EE an der Stromerzeugung bei 80% erwartet (EK 2010) 2050 • Bruttostromverbrauch sinkt um 25% EGRR Energieforum Rhein Ruhr, Prof. Dr. Aron Teermann, WH - Seite 2 / 11 - Durch EE-Ausbau steigen c.p. Netzanschlussleistungen und Abweichungen bei der verbrauchskonformen Erzeugung. Auszug aus dem Energiekonzept – Entwicklungsziele und Tendenzen im Strommarkt +11,6% 650 Der Bruttostromverbrauch [TWh/a] soll bis 2050 um rd. 25% gegenüber heute sinken. vollzieht seit 10 Jahren Seitwärtsbewegungen ohne eindeutige Abnahmetendenzen. Die Zunahme der EE-Anlagen-leistung (2030 rd. 45%) erfordert c.p. auch einen weiteren Anstieg der am Netz installierten Erzeugungsleistung von heute rd. 175 GW auf dann rd. 217 GW trotz erwartetem Rückgang des Bruttostromverbrauchs. EGRR Energieforum Rhein Ruhr, Prof. Dr. Aron Teermann, WH 600 550 -25,0% 500 460,95 450 0 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2050 Arbeit [TWh] residual WEA 100 0 800 610 installierte Leistung [GW] 300 200 PV 520 600 400 175 101 39 35 217 62 90 65 523 320 52 135 65 2014 2030 2014 35 200 0 2030 - Seite 3 / 11 - Die 2011 befürchtete Abkehr vom Exportüberschuss fand und findet sichtbar nicht statt, durch EE-Zuwächse. Problemstellung im Strommarkt – internationaler Austausch +51% 2012 2010 2008 langjährig max. ¼ h Bedarf 2006 Die Auslastung der Einzelanlagen geht zurück. 78 2004 Die installierte Netzleistung wächst ohne tatsächliche Anstieg beim langjährig maximalen Bedarf. 164 155 172 144 +46% 152 131 117 123 137 126 114 121 2002 installierte Erzeugungsleistung [GW] Der Anstieg der Nettoexport verläuft proportional zum EE Ausbau, umso deutlicher, wenn temporäre Effekte herausgerechnet werden: Fukushima 2011, Reduzierung der KKW Leistung Rezessiv bedingter Nachfragerückgang 2008 ff EGRR Energieforum Rhein Ruhr, Prof. Dr. Aron Teermann, WH ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE TAGESFRAGEN 64. Jg. (2014) Heft 11 - Seite 4 / 11 - Bei aktuellem Marktdesign fallen erwartungsgemäß durch systemische Überangebote die Preise Auswirkungen im Strommarkt – Preisentwicklungen - Der mehrjährige, ungebrochene Preisverfall verhindert den marktgetriebenen, notwendigen Bau von ungeförderten Neuanlagen. Für Überschussmengen existiert tendenziell kein Marktwert, d.h. eine Entwertung großer Erzeugungsmengen Termin Base 2016 Spot Day Base findet statt, die Preis sind zeitweise negativ und der Bedarf an technischen Ausgleichsmaßnamen ist aus dem Marktgeschehen nicht finanzierbar. EGRR Energieforum Rhein Ruhr, Prof. Dr. Aron Teermann, WH EEX / EPEX - Seite 5 / 11 - Lösung im Strommarkt – Anpassung von Verbrauch und Erzeugung - Die Verbrauchsfunktion ergibt sich aus den Nutzergewohnheiten / Verhalten. Die Verfügbarkeit, bspw. von Winddargebot Erzeugung Verbrauch max. Verbrauch min Leistung und Strahlungsleistung, bedingt maßgeblich die temporäre Leistung bzw. die Erzeugungsfunktion. technische Leistungssteigerung c.p. unmöglich = Investitionen Durch Entkopplung von Verbrauch und Erzeugung sowie volatiler Erzeugungsanteile werden immer umfassendere Anpassungen zur Überdeckung der Lastzustände erforderlich. Die Lösungen liegen in der Beeinflussung (Verschiebung) der Erzeugungskurve, durch zentrale technische Maßnahmen oder In der Anpassung (Verschiebung) der dezentralen Verbrauchskurve, d.h. direkt beim Endverbraucher. EGRR Energieforum Rhein Ruhr, Prof. Dr. Aron Teermann, WH Wechsel der Verbrauchskurve = lokale Systeme u. Verhaltensänderung technische Abschaltung = Opportunitätskosten EE-Verfügbarkeit bzw. Nutzung - Seite 6 / 11 - Energiespeicher verursachen voraussichtlich hohe zusätzliche Kosten Verschiebung der Erzeugungskurve – zentrale technische Lösungen - Das Handlungspotential aufgrund physikalischer Gegebenheiten ist immer verbunden mit einer energetischen Entwertung der eingesetzten Strommenge, insbesondere bei Temperaturspeichern (nicht erwähnt). Speichersystem Potential Druck chem. Energie Bewegung Ausführung Wasserkraft Druckluft Methanisierung / H2 Batterien Rotationsmassen Einschränkung u.a. Geographie Geologie Gas – Strom Wettbewerb Gas-Netzkapazität Systemwirkungsgrad Energiedichte aktuelle Situation rd. 7 GW für rd. 6 h Betrieb 321 MW seit 1978 Prototyp 90 MW für rd. 4 h akt. 3a verzögert, Prototypen durch Forschungseinrichtungen und Konzerne Prototypen Kurzfristspeicher als Netzersatzanlage Bei allen Systemen liegen die weiteren Einschränkungen in den erheblichen Investitionskosten zusätzlich zu denen der heute bereits vorhandenen Energiesysteme. EGRR Energieforum Rhein Ruhr, Prof. Dr. Aron Teermann, WH - Seite 7 / 11 - Der große Vorteil in der Verhaltensänderung liegt in dem kurzfristigen und „kostenlosen“ Erreichen Verschiebung der Verbrauchskurve – lokale Systeme und Verhaltensänderung - Bei Maßnahmen zur Beeinflussung des Verbrauchskurve werden unterschieden, zwischen auf technische Lösungen basierend klassische Lsg., bspw. das synchronisieren von Prozessen erweiterte / moderne Lsg., bspw. temporäre Eingriffe von Außen durch IKT-Systeme auf bewusste Verhaltensänderung basierend Energie-Monitoring, bspw. zeitnahe Verfügbarmachung von Messwerten und Organisatorischen Maßnahmen, bspw. Anreizsysteme (Wirtschaftlich, Benefit, ..). Im lokalen Umfeld sind Energiesysteme mit ausreichender Flexibilität teilweise bereits vorhanden ohne, dass es einer neuen Investition bedarf, oder energiewirtschaftlich sinnvoll einsetzbar: Notstromanlagen, BHKWs Elektromobilität (zukünftig) .. Verhaltensänderungen in pHH wirken durch: Einsatz der eigenen Energiesystem nach externem Bedarf (Heizungspumpen, Lüfter, Beleuchtung, ..). zeitliche Verschiebung notwendiger Maßnahmen (Spülen, Bügeln, Waschen, ..). momentane Nutzung trotz fehlendem eigenen Bedarf (Kühlschrank, Integration Raumwärme und Raumkühlung, ..), d.h. Akzeptanz größerer Istwert-Schwankungen. EGRR Energieforum Rhein Ruhr, Prof. Dr. Aron Teermann, WH - Seite 8 / 11 - Strommarkt – Matching der Lösungswege - Die Begrenzung der Stromkosten gegen zusätzliche Preisbestandteile (Speicherabgabe, ..) verhindert die ausschließliche technische Lösung mit Eingriff in die Erzeugungs- / Bereitstellungsfunktion. BDEW 5-14 Verschiebung der Verbrauchskurve scheint das Mittel der Wahl, aber Verhaltensänderung und Einsatz dezentraler Systeme erfordern grundsätzlich Kenntnisse über Anlagen und Systeme selbst über die Zusammenhänge und Auswirkungen des eigenen Handelns und über die temporäre Notwendigkeit und Sinnhaftigkeit einer Maßnahme. Weiterhin, die Frage, ob EVUs im aktuellen Marktdesign noch Willens und auch in der Lage sind, die Investition in Anlagen auch zu tätigen, stellt sich durchaus. EGRR Energieforum Rhein Ruhr, Prof. Dr. Aron Teermann, WH - Seite 9 / 11 - Die EGRR hat einen bedeutenden Teil der Problemlösungen heute hier konzentriert vor Ort Die Veranstaltung – Angebote und Dienstleistungen um die lokalen Lösungsansätze - Ausstellung und Vorträge zu den Themen EGRR Themen und Aktivitäten der Kooperationspartnern Lokale Energiesysteme (BHKWs, ..) Verbrauchstransparenz durch Aufschaltung und Kommunikation durch Schnittstellen Energiemanagement Finanzierung Temporärer Einsatz von Energiesystemen. SmartHome: Energiemanagement und Gebäudeautomation Messsteuer und Regeltechnik LED und Photovoltaik- Straßenlaternen Energieeffizenz und Management Verbraucher als Marktakteur .. . Energiewende wird gestützt durch Leistungen der EGRR! EGRR Energieforum Rhein Ruhr, Prof. Dr. Aron Teermann, WH - Seite 10 / 11 -
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