Folie 1 • 12.10.2012
Energiewende Nordhessen
17. Kasseler Symposium Energie-Systemtechnik12.10.2012
Dr. Thorsten Ebert, SUN
Katharina Henke, Fraunhofer IWES
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Folie 2 • 12.10.2012
Energiewende Nordhessen
Szenarien für den Umbau der Stromversorgung auf eine dezentrale und erneuerbare Erzeugungsstruktur
Gemeinschaftsstudie der Stadtwerke Union Nordhessen und des Fraunhofer IWES, Kassel
Kassel, im September 2012
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1PROJEKTPARTNER
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Stadtwerke Union Nordhessen – SUN
• Die SUN-Partner versorgen rund 290.000 Menschen in der Region mit ca. 1.300 GWh Strom p. a.
• Die SUN-Partner beschäftigen ca. 1.300 Mitarbeiter.
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Fraunhofer IWES
• Fraunhofer ist die größte Organisation für angewandte Forschung in Europa mit 60 Instituten und 20.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern.
• Das Fraunhofer IWES ist das führende Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik.
• Das Fraunhofer IWES besitzt hohe Kompetenz im Bereich dezentraler und erneuerbarer Energieversorgung.
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2FRAGESTELLUNG
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Zentrale Fragestellungen
• Ist eine weitgehend dezentrale Stromversorgung aus erneuerbaren Energien in Nordhessen möglich und sinnvoll?
• Wie hoch ist der EE-Anteil bereits und sind ausreichend weitere Potenziale vorhanden?
• Welcher Energiemix ist anzustreben?
• Wie können die Bürger mit einbezogen und die Region gestärkt werden?
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3BESTANDSAUFNAHME
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Folie 10 • 12.10.2012
Strukturdaten SUN-Region
• 730.000 Einwohner
• 4.000 km2 Fläche
• 3.700 GWh/a Strombedarf
• 590 MW Spitzenlast
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Folie 11 • 12.10.2012
Anteil EE-Erzeugung 2010
• Ca. 15 % EE-Anteil an der Stromversorgung Nordhessens
• Größter EE-Anteil durch PV und Wind
• Installierte EE-Leistung bei 63 % der Maximallast
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Folie 12 • 12.10.2012
Regionale Ausgaben/Einnahmen aus EEG 2010• Regionale EEG-Einnahmen = 97 Mio. €
• Gezahlte „regionale“ EEG-Umlage = 75 Mio. €
• PV erhält 63 % der regionalen EEG-Einnahmen.
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Folie 14 • 12.10.2012
4POTENZIALANALYSE
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Folie 15 • 12.10.2012
Potenziale gesamt, genutzt, verbleibend
• Derzeit werden nur geringe Anteile der Potenziale genutzt.
• Es sind wesentlich größere Flächenpotenziale vorhanden.
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Potenziale im SUN-Gebiet
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Potenziale nach Gebietskörperschaften
4Stadt und Umland sind aufeinander angewiesen:
• Region kann mehr erzeugen als sie verbraucht.
• Stadt hat mehr Bedarf als Erzeugung und kann Überschussmengen aufnehmen.
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Folie 19 • 12.10.2012
5SZENARIEN
Folie 19 • 12.10.2012SUN / IWES / ENERGIEWENDE IN NORDHESSEN
Folie 20 • 12.10.2012
Fünf Ausbau-Szenarien für 2025
• Dem Ausgangsszenario werden vier weitere Szenarien gegenübergestellt.
• Bereitstellung von mindestens 80 % der Jahresenergie aus EE als Voraussetzung.
• Vergleich hinsichtlich energiewirtschaftlicher und ökonomischer Kriterien.
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Folie 22 • 12.10.2012
Residuallast5• Stromverbrauch abzüglich
regenerativer Energieerzeugung
• Negative Residuallast bedeutet Stromüberschuss.
• Positive Residuallast bedeutet zusätzlicher Strombedarf.
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Folie 24 • 12.10.2012
Jahresdauerlinien der Residuallasten
• Rechnerisch bestehen während ca. 3 Monaten Erzeugungsüberschüsse.
• Mehr als 400 MW Unterdeckung entstehen nur für ca. 10 Tage.
• Im EEMax-Szenario entstehen Überschüsse für mehr als die Hälfte des Jahres.
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Folie 25 • 12.10.2012
Selbstversorgungsanteil im Vergleich
• Die vier Grund-Szenarien weisen einen Selbstversorgungsanteil von ca. 60 % auf.
• Selbst im maximalen EE-Szenario liegt die Selbstversorgung bei nur 80 %.
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Folie 27 • 12.10.2012
Abgeregelte Energie und entgangene Einnahmen
• Die Stromüberschüssemüssten aufgrund der Netzengpässe abgeregelt werden.
• Abzuregelnde Energie: ca. 96 GWh/a
• Entgangene Einnahmen: ca. 15 Mio. € p. a.
• Verringerung durch Netzausbau, flexible Lasten oderSpeicherung.
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Folie 28 • 12.10.2012
Systemintegration erneuerbarer Energien
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Folie 30 • 12.10.2012
Deckung der residualen Last mit einem Gaskraftwerk (400 MW)im Ausgangsszenario
• Jahresenergie des Gaskraftwerks:1.419.200 MWh
• Volllaststunden: 3.548 Std.
• Investitionsvolumen: ca. 400 Mio. €
• Selbstversorgungsanteil im Ausgangsszenario durch Gaskraftwerk: 99,5 %
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Folie 31 • 12.10.2012
Glättung der residualen Last mit einem Pumpspeicherkraftwerk (ca. 400 MW)im Ausgangsszenario
• Stromerzeugung des PSW:355.000 MWh/a
• Investitionsvolumen: ca. 1,5 -2,0 Mio. € / MW
• Selbstversorgungsanteil im Ausgangsszenario durch PSW: 79 %
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Folie 33 • 12.10.2012
6BÜRGERBETEILIGUNG / AKZEPTANZFORSCHUNG
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Folie 34 • 12.10.2012
Bürgerbeteiligung und Akzeptanzforschung
• Formen der Bürgerbeteiligung:
• Direkte Partizipation über Bürgerbeteiligungsgesellschaft(Energiegenossenschaft oder Bürgerbeteiligungs-GmbH & Co. KG)
• Indirekte Partizipation über Klimasparbrief
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Direkte Beteiligung z. B. über Genossenschaft
• Bürger gründen eine Beteiligungsgesellschaftz. B. als Genossenschaft.
• Die Anlegerinteressen werden so in einer Gesellschaft gebündelt.
• Diese beteiligt sich an der Windpark GmbH & Co. KG und tritt neben weiteren Beteiligten in die Windparkgesellschaftein.
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Folie 38 • 12.10.2012
7REGIONALE WERTSCHÖPFUNG
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Regionale Wertschöpfung7
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8FAZIT
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Zusammenfassung
• Eine dezentrale Energiewende ist auch in einer Region mit einem Oberzentrum mit industriell geprägter Struktur möglich.
• Auch in einem dezentralen Szenario ist ein überregionaler Netzausbau notwendig. Dessen Struktur wird sich aber stark von den derzeit propagierten Strukturen unterscheiden.
• Die regionalen Wertschöpfungspotenziale sind erheblich, können aber nur generiert werden, wenn die Anlagen auch im Eigentum regionaler Akteure sind (Kommunen, Bürgergenossenschaften, Stadtwerke, regionale Banken).
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Folie 43 • 12.10.2012
9AUSBLICK
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Ausblick – die nächsten Schritte
• Vorliegende Studie soll in Zusammenarbeit zwischen SUN und Fraunhofer IWES vertieft werden.
• Nordhessen als Modellregion:
• Virtuelle Kraftwerke (VK) als zentrales Instrument der Energiewende (IKT-Infrastruktur für VK)
• Vermarktungsoptionen für erneuerbare Energien (planbare, strukturierte EE-Stromprodukte, regionale Vermarktung, Großhandelsmärkte)
• Ausbau und Betrieb der zukünftigen Netzinfrastruktur (regelbare Ortsnetztransformatoren, Unterstützung des Netzbetriebs durch Lastmanagement)
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