Energiespeicher - Landespflege · 2018. 12. 5. · Ingo Stadler. Energiespeicherung – keine neues...

Institut für Elektrische Energietechnik

Prof. Dr.-Ing. habil. Ingo Stadler

Energiespeicher



InhaltSpeicherbedarf

Speichertechnologien

Können Speicher den so unbeliebten Netzausbau ersetzen?

Benötigen wir in Zukunft Energiespeicher?Benötigten wir in der Vergangenheit keine Energiespeicher?Wenn ja, wann und wie viele?

Stromspeicher… und vieles mehr



Ab wann brauchen wir Speicher?Derzeit entsteht eher der Eindruck, dass sich der Speicherbedarf verringertPhotovoltaik entzieht Pumpspeichern die Geschäftsgrundlage

Eher ein vorübergehender EffektIn Zukunft steigt der Speicherbedarf mit Sicherheit



Erneuerbare Erzeugung (20%) und Verbrauch 2010 Deutschland

Rot:Last 2010

Grün:wind + solar 2010




Sind bei 40% Wind und Solar Speicher vertretbar?Wohl eher nicht (bei idealen Komplementär-kraftwerkenSo können gerade unflexible Kohlekraftwerke Steigbügelhalter für frühe Speicher werden




Bei 60%?Schon eherOder ist Lückendeckung über schnelle Gaskraftwerke günstiger?

Aber nicht, um noch die letzte kWh zu nutzen(Kritikpunkt an dena II-Netzstudie der vollständigen Integration)




Bei 80%?zweifellos




Wieso 120%?Rein erneuerbare Energieversorgungs-systeme haben aus Effizienzgründen immer eine ÜberversorgungJe günstiger die erneuerbaren Technologien werden desto mehr lohnt Überproduktion im Vgl. zu Speicherung



Einer der meist gehörten Aussagen von

Energiewende-Zweiflern:

„Ja, wenn das

Energiespeicher-Problem

gelöst wäre, …



Benötigen wir heute

(und in der Vergangenheit)

keine Energiespeicher?



Unser Stromversorgungssystem – ein Knochen?

Erz

eugu

ng Verbrauch

Übertragung, Verteilung




Erz

eugu

ng


Verbrauch

Pumpspeicher




Erz

eugu

ng


Verbrauch

Pumpspeicher

Kohlehalde

Kohleförderung Kohlelagerung

Kohletransport




Erz

eugu

ng


Verbrauch

Pumpspeicher

Kohlehalde


Kohletransport

Erdgasnetz

Erdgasspeicher

Naturgasförderung

Entschwefelung, CO2-Abtrennung




Erz

eugu

ng


Verbrauch

Pumpspeicher

Kohlehalde


Kohletransport

Erdgasnetz

Erdgasspeicher

Naturgasförderung


Erdölpipelines,Erdöltanker

Raffinerie

Ölspeicher

Erdölförderung




Erz

eugu

ng


Verbrauch

Pumpspeicher

Kohlehalde


Kohletransport

Erdgasnetz

Erdgasspeicher

Naturgasförderung



Raffinerie

Ölspeicher

Erdölförderung

Uranerz Uran-235 Urananreicherung

Lagerung Brennelementfertigung

Brennelement-lagerung

Ich habe Inkontinenz. Und das bei 24.000 Jahren Halbwertszeit. Das zieht sich.

Quelle: stunksitzung.de




Erz

eugu

ng


Verbrauch

Pumpspeicher

Kohlehalde


Kohletransport

Erdgasnetz

Erdgasspeicher

Naturgasförderung



Raffinerie

Ölspeicher

Erdölförderung






Kein Knochen – Eine Schweinshaxe

Verbrauch




Verbrauch

Biogas




Verbrauch

Biogas

KondensatorenSpulen




Verbrauch

KondensatorenSpulen

Biogas




Verbrauch

Biogas

Schwungradspeicher

KondensatorenSpulen




Verbrauch

Schwungradspeicher

KondensatorenSpulen

Biogas




Verbrauch

Biogas

Druckluftspeicher

Batterien

Schwungradspeicher

KondensatorenSpulen




Verbrauch

Druckluftspeicher

Batterien

Schwungradspeicher

KondensatorenSpulen

Biogas




Verbrauch

Biogas

Druckluftspeicher

Batterien

Schwungradspeicher

KondensatorenSpulen



Große Vielfalt elektrochemischer Energiespeicher (Batterien)

Bleibatterien




BleibatterienAlkalische Batterien




BleibatterienAlkalische BatterienNatrium-Schwefel Batterien




BleibatterienAlkalische BatterienNatrium-Schwefel BatterienRedox-Flow Batterien




BleibatterienAlkalische BatterienNatrium-Schwefel BatterienRedox-Flow BatterienLithium Batterien




Verbrauch

Biogas

Druckluftspeicher

Batterien

Wasserstoffspeicher

Schwungradspeicher

KondensatorenSpulen



Pumped Hydro

Wind Hydro Biomass

ElectricityGas

Import

Import

District Heating

Gas Storage

Storage Heating

H2 ?



Pumped Hydro

Wind Hydro Biomass

ElectricityGas

Import

District Heating

Gas Storage

Storage Heating

OHCHCOH 24224 +↔+

+




Verbrauch

Biogas

Druckluftspeicher

Batterien

Wasserstoffspeicher

Schwungradspeicher

KondensatorenSpulen




Erz

eugu

ng



Unser Stromversorgungssystem – ein Knochen

Erz

eugu

ng


Verbrauch

Pumpspeicher

Druckluftspeicher

Batterien

Wasserstoffspeicher

Schwungradspeicher

KondensatorenSpulen

Kohlehalde


Kohletransport

Erdgasnetz

Erdgasspeicher

Naturgasförderung



Raffinerie

Ölspeicher

Erdölförderung







Erz

eugu

ng


Verbrauch

Pumpspeicher

Druckluftspeicher

Batterien

Wasserstoffspeicher

Schwungradspeicher

KondensatorenSpulen

Kohlehalde


Kohletransport

SpeicherheizungenErdgasnetz

Erdgasspeicher

Naturgasförderung



Raffinerie

Ölspeicher

Erdölförderung







Erz

eugu

ng


Verbrauch

Speicherheizungen

Pumpspeicher

Druckluftspeicher

Batterien

Wasserstoffspeicher

Schwungradspeicher

KondensatorenSpulen

Kälteanwendungen

Wärmeanwendungen

Umwälzpumpen

Lüftungsanlagen

Druckluft i. d. Industrie

Kohlehalde


Kohletransport

Erdgasnetz

Erdgasspeicher

Naturgasförderung



Raffinerie

Ölspeicher

Erdölförderung







Erz

eugu

ng


Verbrauch

Speicherheizungen

Pumpspeicher

Druckluftspeicher

Batterien

Wasserstoffspeicher

Schwungradspeicher

KondensatorenSpulen

Kälteanwendungen

Wärmeanwendungen

Umwälzpumpen

Lüftungsanlagen


Kohlehalde


Kohletransport

KWK mit Wärmespeicherung

Erdgasnetz

Erdgasspeicher

Naturgasförderung



Raffinerie

Ölspeicher

Erdölförderung







Erz

eugu

ng


Verbrauch

Speicherheizungen

Pumpspeicher

Druckluftspeicher

Batterien

Wasserstoffspeicher

Schwungradspeicher

KondensatorenSpulen

Kälteanwendungen

Wärmeanwendungen

Umwälzpumpen

Lüftungsanlagen


Kohlehalde


Kohletransport

KWK mit Wärmespeicherung

Wärmepumpen mit Wärmespeicherung

Erdgasnetz

Erdgasspeicher

Naturgasförderung



Raffinerie

Ölspeicher

Erdölförderung






Energiespeicherung – keine neues Thema



Energiespeicherung heute in Deutschland

40 GW / 320 GWh

5,5 GW33 GWh

Die Einführung der Speicherheizung war ein

frühes Smart Grid



Erneuerbare Erzeugung (120%)

AbregelungStrategische StromreserveNichtelektrischer Verbrauch

VerkehrWärme

Speicherung jeglicher ArtOhne Diskriminierung



Erneuerbare Erzeugung (120%)



Erneuerbare Erzeugung (120%), Kurzzeitbereich < 1 Tag

Speicherheizung PumpspeicherDruckluftE-MobilitätBatterien…



Erneuerbare Erzeugung (120%), Kurzzeitbereich < 3 Tage

DruckluftBatterienSpeicherheizung



Erneuerbare Erzeugung (120%), Langzeitbereich > 5 Tage

WasserstoffSynthetisches Methan



Speicher für Netzengpässe?

Sind Netzausbau und

Energiespeicher

Konkurrenten?

„Energiespeicher vermeiden den

teuren Netzausbau“FALSCH




Sind Netzausbau und

Energiespeicher

Konkurrenten?

„Energiespeicher vermeiden den

teuren Netzausbau“



Speicher für Netzengpässe?Fall Offshore-Windkraft

Relativ einfach:Wo noch kein Netz ist, muss eines hin, sonst bleibt der Strom wo er istDa kann der Energiespeicher nicht weiterhelfen



Speicher für Netzengpässe?Fall Onshore-Windkraft (dezentral)

Nicht ganz so einfach:Benötigt kein Netz, weil nah am Verbraucher?Aber: in einer begrenzten Region fallen Windspitzen zur gleichen Zeit an

Quelle: hessen-energie





Passt nicht mehr durchs Netz






Passt nicht mehr durchs NetzGroße Batterie dazu







X







XStrom wird hier oder anderswo im Netz benötigt







XStrom wird hier oder anderswo im Netz benötigt

Dann braucht eben auch dezentrale Windkraft Netzausbau






Nicht die Batterie

Sondern Elektro-autos und DemandSide Manage-ment

Dann braucht eben auch dezentrale Windkraft Netzausbau





Sind Netzausbau und Energiespeicher Konkurrenten?

NEIN

Netze schaffen den Ausgleich,

wenn Ort von Erzeugung und Verbrauch nicht übereinstimmen

Energiespeicher schaffen den

Ausgleich, wenn Zeit von

Erzeugung und Verbrauch nicht

übereinstimmen



Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Energiespeicher - Landespflege · 2018. 12. 5. · Ingo Stadler. Energiespeicherung – keine neues...

Documents

Transcript of Energiespeicher - Landespflege · 2018. 12. 5. · Ingo Stadler. Energiespeicherung – keine neues...