Erneuerbare Energien für Elektromobilität: Potenziale und ... · Erneuerbare Energien für...

Folie 1Erneuerbare Energien für Elektroautos: Potenziale und Kosten, 11.04.2008

Erneuerbare Energien für Elektromobilität:Potenziale und Kosten

BMU- Fachgespräch Elektromobilität, 11.04.2008 Yvonne Scholz, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Erneuerbare Energien für Elektroautos: Potenziale und Kosten, 11.04.2008 Folie 2

Wie groß sind die „zusätzlichen“ EE-Potenziale für Elektromobilität?

Welt-Primärenergiebedarf 2004 (463 EJ)

Solarstrahlung

Wind Biom

asse

Geoth

erm

ieOze

anW

asse

rkra

ft

1 800

20020 10

2 1

3,7 0,4 0,3 0,7 0,1 0,15

1

TheoretischesPotenzial

TechnischesPotenzial


REMix (Optimised European Renewable Energy Mix)

Inventar der EE-RessourcenGIS, C

Lineares OptimierungsmodellGAMS (General Algebraic Modeling System)

StrombedarfGIS, C


Inventar der EE-Ressourcen - Methode am Beispiel Windenergie

Wald

Landwirtschaftliche NutzflächenMeer, Flüsse,

Seen, FeuchtgebieteSiedlungsgebiete + 1km PufferzoneAutobahnen und Bundesstraßen + 500 m

Puffer Naturschutzgebiete IUCN I-VI +

Windgeschwindigkeit [m/s]Flächenausschluss

Windgeschwindigkeit [m/s] auf nutzbaren Flächen

...


Stromgestehungskosten WindTechnologie und Kosten: Stand 2006

€ / kWh € / kWh


Windenergie - Kosten-Potenzial-KurvenTechnologie und Kosten: Stand 2006

Europa

0

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2

0 2000 4000 6000 8000 10000[TWh]

[€/kWh]

Deutschland

0

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2

0 20 40 60 80 100 120 140[TWh]

[€/kWh]Strombedarf: ~ 3000 TWh Strombedarf: ~ 500 TWh


Windenergie - Kosten-Potenzial-KurvenTechnologie und Kosten: Stand 2006 2030Windenergie - Kosten-Potenzial-KurvenTechnologie und Kosten: Stand 2006Windenergie - Kosten-Potenzial-KurvenTechnologie und Kosten: Stand 2006 2030 2050

Deutschland

0

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2

0 50 100 150 200[TWh]

[€/kWh]

Europa

0

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2

0 5000 10000 15000[TWh]

[€/kWh]

Deutschland

0

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2

0 50 100 150 200[TWh]

[€/kWh]

Europa

0

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2

0 5000 10000 15000[TWh]

[€/kWh]

Deutschland

0

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2

0 50 100 150 200[TWh]

[€/kWh]

Europa

0

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2

0 5000 10000 15000[TWh]

[€/kWh]

2050

2006

2050

2030 2030

2006


PV Stromerzeugungspotenzial1. Oktober 2005, 12:00-13:00

Wh/m²

Source: DLR

Strombedarf: 345 GWhStromerzeugungspotenzial PV: 164 GWh

Global horizontal irradiation, 1. October 2005, 12:00-13:00

W/m²

Source: DLR

Einstrahlung PV-Stromerzeugung


Stromgestehungskosten PhotovoltaikTechnologie und Kosten: Stand 2006

€ / kWh


Photovoltaik - Kosten-Potenzial-KurvenTechnologie und Kosten: Stand 2006Photovoltaik - Kosten-Potenzial-KurvenTechnologie und Kosten: Stand 2006 2030Photovoltaik - Kosten-Potenzial-KurvenTechnologie und Kosten: Stand 2006 2030 2050

Deutschland

00.10.20.30.40.50.60.7

0 50 100 150 200[TWh]

[€/kWh]

Europa

00.10.20.30.40.50.60.7

0 400 800 1200 1600[TWh]

[€/kWh]

Deutschland

00.10.20.30.40.50.60.7

0 50 100 150 200[TWh]

[€/kWh]

Europa

00.10.20.30.40.50.60.7

0 400 800 1200 1600[TWh]

[€/kWh]

Deutschland

00.10.20.30.40.50.60.7

0 50 100 150 200[TWh]

[€/kWh]

Europa

00.10.20.30.40.50.60.7

0 400 800 1200 1600[TWh]

[€/kWh]2006

2030

2050

Strombedarf: ~ 3000 TWh

2030

2050

2006

Strombedarf: ~ 500 TWh


Solare Ressource im Nahen Osten / Nord Afrika

Solarthermische Kraftwerke auf der Fläche des Assuanstaudammes können die Ölproduktion des Nahen Ostens ersetzen


Solarthermisches Kraftwerk mit Wärmespeicher

ENERGIE-SPEICHER

(optional)

KONZENTRIERENDER

SONNENKOLLEKTOR

WÄRMEKRAFT-MASCHINE

(Brennstoff)

SolareWärme

Strom

thermischerSpeicher

Kollektorfeld

KraftwerksblockWärme

Andasol 1 (50 MW), Spanien: 7 Volllaststunden thermischer SpeicherRegelenergiekapazität

And

asol

1, u

nder

con

stru

ctio

n


Interkontintentales ‘Supergrid’

Solar

Wind

Wasserkraft

Geothermie

HGÜ Leitungen

Biomasse


Beispiel: „Elektromobilität im Jahr 2030“

Der spezifische Energiebedarf von Elektroautos oder Plug-In-Hybridsbeträgt ca. ¼ des spezifischen Energiebedarfs von kraftstoffbetriebenen Fahrzeugen(Elektroautos: 14 – 20 kWh / 100 km Benziner / Diesel: 69 kWh / 100 km)

Wenn Kraftstoffe komplett durch Strom ersetzt werden,- erhöht sich der Strombedarf um ca. 32 %,

- während der gesamte Endenergie-bedarf um ca. 23 % sinkt

Endenergieverbrauch EU-27 im Jahr 2030

0

3000

6000

9000

12000

15000

18000

ohne Kraftstoffersatzdurch Strom

100%Kraftstoffersatzdurch Strom

[TWh]

KraftstoffeStromKohle, Gase, Heizöl, Sonstige Energieträger

3890 TWh

+ 32 %

- 23 %

5240 TWh


Strombedarf:3980 TWh zu < 0.04 €/kWh

Zusätzlicher Strombedarf fürVerkehr

+ 1240 TWh5240 TWh zu < 0.045 €/kWh

Europa +

0

0.04

0.08

0.12

0.16

0.2

0 3000 6000 9000 12000 15000

[TWh]

[€/kWh]

Beispiel: „Elektromobilität mit Strom aus Windenergie im Jahr 2030“


Fazit

Die Potenziale erneuerbarer Energien übersteigen den Bedarf für Stromdienstleistungen und Mobilität um ein VielfachesUm die Kosten für die Stromerzeugung abzuschätzen, können Kosten-Potenzial-Kurven aus einem GIS- gestützten, räumlich und zeitlich hoch aufgelösten Inventar erzeugt werdenIm Jahr 2030 könnte die Energiemenge, die für Mobilität und herkömmliche Stromanwendungen in Europa benötigt wird, allein aus Windenergie bereitgestellt werden. Die Stromgestehungskosten blieben dabei unter ca. 4,5 Cent/kWhFür eine genauere Betrachtung der Kosten der Stromversorgung müssen die zeitlichen und räumlichen Schwankungen des Strombedarfs und der EE- Stromerzeugung berücksichtigt werden, z.B. mit Hilfe der Kombination eines hoch aufgelösten Inventars der EE-Ressourcen und eines linearen Optimierungsmodells


Danke für Ihre Aufmerksamkeit!

Kontakt: [email protected]

Erneuerbare Energien für Elektromobilität: Potenziale und ... · Erneuerbare Energien für...

Documents

Transcript of Erneuerbare Energien für Elektromobilität: Potenziale und ... · Erneuerbare Energien für...