Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen

Referent: Ludwig Schneider

Leipzig, 29.01.2015

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Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen

Zielsetzung des RLI: Anwendungsnahe Forschung zur optimalen Integration

Erneuerbarer Energien in unser Energiesystem

Thematische Schwerpunkte am RLI

Mobilität und Erneuerbare Energien

Optimierte Energiesysteme

Technologie Erneuerbarer Energiesysteme

Off-Grid Inselsysteme

Querschnittsthema

• Konzeption und Begleitung von Transformationsprozessen

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Verbundprojekt „100% EE durch PtG“

Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen

Projektpartner

Förderung: 2,5 Jahre durch das BMWi

Untersuchungsgebiet: Netzgebiet Trier-Amprion 5 (Mosel-Region)

Fokus: Methanisierung (PtG) als Langzeitspeicher

Grenzen

Städte

Mosel

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Motivation

Welche CO2-Quellen sind vorhanden?

Wie viel PtG wird benötigt?

Können die CO2-Quellen genutzt werden?

Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen

Luft, Industrie, Kraftwerke, Biogase

Projektergebnis der Simulationen mit 100% EE (2030):

ca. 200 - 500 MWel PtG benötigt

Bestimmung für den Ist-Zustand

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Analyse der Standorte für Power-to-Gas-Anlagen

Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen

CO2-Quelle

Methan

Gasnetzanschluss

Energie

aus EE

Restriktive Faktoren (Ungeeignete Gebiete)

Selektive Faktoren (Anforderungen von PtG):

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Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen

• Naturschutzgebiete

• Naturparks

• Geschützte

Landschaftsbestandteile

• Naturdenkmale

• Natura 2000

• Wasserschutzgebiete

• Hochwasserschutzgebiete

• Hangneigung

• Bereits genutzt

Geeignete Fläche

3720 km²

Restriktionsflächen

2.300 km²

(62 %)

1.421 km²

(38 %)

GIS – Restriktive Faktoren

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Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen

Gasnetz

Geeignete Fläche

EE

Biogas

Deponiegas

Klärwerke

GIS – Selektive Faktoren

Restriktionsflächen

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PtG - Skalierungsstufen

Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen

0

1

2

3

4

5

6

7

PtG

Leis

tung in M

We

l

Biogas

Klärgas

Deponiegas

0

1

2

3

4

5

6

7

PtG

Leis

tung in M

We

l

Biogas

Klärgas

Deponiegas

1,0 MWel

1,5 MWel

3,0 MWel

218,1 MWel

178,5 MWel -> 82%

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Ergebnis der Standortanalyse

Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen

39,6

38,0

65,0

60,0

15,5

0

50

100

150

200

250

PtG

Le

istu

ng

in

MW

el

Total: 218,1 MWel EE

Gasnetz (1-5 km)

Gasnetz (> 5 km)

Restriktive Faktoren

Skalierung

7 %

28 %

30 %

17 %

18 %

35% (75,5 MW) geeignet

nur 7% gut geeignet

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Erkenntnisse:

CO2-Quellen vorhanden (vorwiegend Biogase)

CO2-Quellen aber nur teilweise geeignet

Weitere Quellen erforderlich

Weitere Faktoren vorhanden:

• Gasnetzanschluss (Aufnahmefähigkeit)

• Wirtschaftliche und rechtliche Rahmenbedingungen

Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

www.hypos-eastgermany.de

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Backup: Berechnung der Elektrolyseleistung

𝑷𝑬𝑳 = 𝑽𝑪𝑶𝟐 × 𝑯𝑰𝑪𝑯𝟒

𝜼𝑷𝒕𝑮 × 𝑽𝒍𝒉

Elektrolyseleistung (PEL) in kW

CO2-Volumen (VCO2) in m³

Heizwert von Methan (HICH4) = 9,968 kWh/m³

Power-to-Gas-Wirkungsgrad (ηPtG) = 60%

Volllaststundenzahl (Vlh) = 4.000 Stunden

Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen

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Backup: Energiesystemmodellierung

Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen

Gas Electricity Heat

CHP

PV

Hydro

Wind

Methanation

PtH

Electrolyser Li-Ion

PHS

Storage

Biogas

Storage &

Separator

Heat Demand Electricity Demand

Gas Grid

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Backup: CO2-Quellen

Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen