Elektrifizierung industrieller Prozesse
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Die Elektrifizierung industrieller Prozesse als mögliche Redispatchmaßnahme zur Netzoptimierung Florian SAMWEBER, Anna GRUBER, Simon KÖPPL, Prof. Dr-Ing. Ulrich WAGNER Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbH Am Blütenanger 71, 80995 München, +49 89 158121-0, Fax: +49 89 158121-10 [email protected], www.ffe.de, www.ffegmbh.de www.ffe.de/mona MOTIVATION REDISPATCH-MAßNAHMEN Bei hoher Sonneneinstrahlung und starkem Wind kann die zur Verfügung stehende Leistung den lokalen Bedarf deutlich übersteigen. In den kommenden Jahren wird durch fortlaufenden Ausbau der Erneuerbaren Energien die Distanz zwischen Erzeugung und Verbrauch der elektrischen Energie weiter steigen. Damit erhöht sich voraussichtlich auch der Bedarf an Stromnetzen. Für die Windkraft zeigt sich, dass sich das bereits bestehende Nord-Süd-Gefälle mit einer Konzentration in den vier nördlichsten Bundesländern noch weiter ausprägen wird (vgl. NEP Szenario B 2035). Dann, wenn bestehende Stromnetze nicht ausreichen, um Leistungsüberschüsse aus einzelnen Regionen mit dem Leistungsbedarf anderer Regionen auszugleichen, kommen Redispatch-Maßnahmen als betriebliche Maßnahme zur Netzentlastung zum Einsatz. Weil die Übertragungsleitungen von Ost- nach Süddeutschland zu vielen Zeitpunkten bereits stark ausgelastet sind, werden größtenteils im Osten Deutschlands Kraftwerke heruntergefahren, während gleichzeitig Kraftwerke im Süden Deutschlands ihre Leistung erhöhen mussten. Endenergieverbrauch zur Prozesswärmeerzeugung in der Industrie Ist-Zustand und durch Elektrifizierung 1. ELEKTRIFIZIERUNGSPOTENZIAL in der INDUSTRIE Elektrifizierung in der Industrie kann, zusätzlich zu den bereits bestehenden Flexibilitäten im Bereich der Industrie, zum Ausgleich einer regional auftretenden hohen Erzeugungsleistung Erneuerbarer Energien verwendet werden. § Industrieller Wärmebedarf muss zukünftig teilweise durch Strom gedeckt werden § Mit 534 TWh im Jahr 2012 bietet die industrielle Wärmeversorgung ein weitgehend ungenutztes Potenzial § Auswertungen zeigen ein Elektrifizierungspotenzial von etwa 44 GW Endenergieverbrauch zur Raumwärme- und Warmwassererzeugung in der Industrie - Ist-Zustand und durch Elektrifizierung § Potenzial wird durch die Aufwendungen für einen Um- oder Neubau der Anlagen und höhere Energiepreise für Strom im Vergleich zu Erdgas begrenzt § Durch die Nutzung von Industrieprozessen zur Netzoptimierung können Netzausbaukosten reduziert werden und Stromabnehmer von geringeren Strombezugskosten profitieren Installierte Leistung Wind 2014 (links) und NEP Szenario B 2035 (rechts) 2. VERGLEICH REDISPATCH mit ELEKTRIFIZIERUNGSPOTENZIAL Seit dem 28.12.2012 müssen nach EnWG §3 Abs. 1a alle „[konventionellen] Anlagen zur Erzeugung von elektrischer Energie (Erzeugungsanlagen) mit einer Nennleistung ab 10 Megawatt“ Redispatcharbeit zur Netzentlastung bereitstellen. § Auswertungen zeigen, dass der Bedarf der Redispatch-Arbeit in den letzten Jahren auf 5,13 TWh in 2014 gestiegen ist § Im Verhältnis zu 233 TWh technischem Elektrifizierungspotenzial in der Industrie wirkt die abgerufene Redispatch-Arbeit gering, muss allerdings In Relation zur regionalen Verfügbarkeit gesetzt werden Durch Netzengpässe bedingte Redispatch-Energie Januar bis Oktober 2015 § Pauschale Aussagen zur Eignung von Industrieflexibilisierung als Ergänzung bestehender Redispatch-Maßnahmen ist somit nicht möglich § Es besteht weiterer Forschungsbedarf, ob und in welchem Maße die zukünftige Elektrifizierung einen weiteren Beitrag leisten kann 3. FAZIT 3. AUSBLICK Der Ausbau Erneuerbarer Energien an geeigneten Standorten führt zu einer steigenden Distanz zwischen Energieerzeugung und Energieverbrauch. Eine Auswertung der Redispatch-Energie verdeutlicht, dass bereits im Jahr 2014 erhebliche Netzengpässe bestanden. Eine steuerbare Elektrifizierung der Prozesswärme in der Industrie könnte neben anderen Maßnahmen potenziell einen Beitrag zur notwendigen Netzoptimierung leisten. Im nächsten Schritt werden im Projekt „MONA 2030" relevante Netzoptimierende Maßnahmen analysiert. Zusätzlich kann eine Verschneidung des regional aufgelösten, industriell vorhandenen Flexibilisierungs- und zukünftigen Elektrifizierungspotenzials mit Netzengpässen erfolgen, um weitere Flexibilitäten zu heben. Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. www.ffe.de
