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Commit to Connect 2050

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Commit to Connect 2050 Zielbild Energieinfrastrukturen für Ostdeutschland – Abschnitt 5 Zielbild – optimales Energies ystem2050 – für Ostdeutschland – Fernwärmeaufbringung und -einsatz im zeitlichen Verlauf: Fernwärme wird wesentlich bei hohem Stromangebot produziert und mittels Wärmespeicher strukturiert Fernwärme wird überwiegend aus Strom produziert. Dies erfolgt primär mit elektrischen Erd- Wärmepumpen. Darüber hinausgehender Bedarf wird mit Elektrodenkesseln gedeckt, wobei die so produzierte Fernwärme entweder zeitgleich – oder zeitversetzt über in Zeiten erhöhten Stromangebots („negative Residuallast“) beladene Wärmespeicher 30 – bereitgestellt wird. 10 8 6 4 2 0 Ausspeicherung Solarthermie Biomasse-Kessel Wasserstoff-Kessel Methan-Kessel Strom Abwärme KWK inkl. BGA Geothermie Abbildung 5.3-8: Fernwärme-Aufbringung im zeitlichen Verlauf in Ost-DE [GW] 10 8 6 4 Einspeicherung Raumwärme Prozesswärme 2 0 Jän Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Abbildung 5.3-9: Fernwärme-Einsatz im zeitlichen Verlauf in Ost-DE [GW] 30 Anmerkung: Nachdem Wärmespeicher aus rechentechnischen Gründen vereinfachend ohne Verluste modelliert wurden, sind die berechneten Speicherdauern in Wärmespeichern im Schnitt etwas überhöht. CtC 2050 - Endbericht_WECOM_lang_200420 50/182

Commit to Connect 2050 Zielbild Energieinfrastrukturen für Ostdeutschland – Abschnitt 5 Zielbild – optimales Energiesystem2050 – für Ostdeutschland – Speichernutzungen im zeitlichen Verlauf: Speicher für Energiesystem zentral, energiewirtschaftliche Rolle je Speichertyp stark unterschiedlich 14 000 12 000 10 000 8 000 6 000 4 000 14 000 12 000 2 000 10 000 0 8 000 6 000 4 000 2 000 14 000 12 000 10 000 8 000 6 000 4 000 2 000 Jänner April Juli Oktober 0 0 Jänner April Juli Oktober 30 20 10 0 Jan. Apr. Jul. Okt. Dez. Zoom auf Batterien und Pumpspeicher Jänner April Juli Oktober Jan. Apr. Jul. Okt. Dez. Batterie Wasserstoff-Speicher Batterie Methan-Speicher Wärme-Speicher Pumpspeicher Batterie Bildquellen (licensed by Creative Commons BY 3.0): Created by Simplecon - Flaticon.com Abbildung 5.3-10: Speicherfüllstände im zeitlichen Verlauf in Ost-DE [GWh] Wasserstoff-Speicher Methan-Speicher Wärme-Speicher Pumpspeicher Wasserstoff-Speicher Methan-Speicher Wärme-Speicher Pumpspeicher Speicher werden im Zielbild je nach Energieträger stark unterschiedlich eingesetzt. Gasspeicher dienen zur Speicherung großer Energiemengen. Methanspeicher werden dabei vorwiegend als Saisonalspeicher genutzt, um die bandförmige Erzeugung in Biogasanagen mit dem strukturierten Bedarf in der Raumwärme in Einklang zu bringen. Wasserstoffspeicherfüllstände weisen eine wesentlich höhere Zyklizität auf und ermöglichen den Ausgleich zwischen der sehr volatilen Erzeugung (Elektrolyse bei hoher Strom-Verfügbarkeit) und dem ebenfalls volatilen Einsatz. Wasserstoff-Ausspeicherspitzen weisen auf Dunkelflauten und Wasserstoff-Verstromung hin. Wärmespeicher werden als Kurz- bis Mittelfrist-Speicher eingesetzt. Batterien und Pumpspeicher stellen hochfrequente Flexibilität für das Stromsystem bereit. Die im Zielbild optimal dimensionierten Anlagen werden bei ebenfalls optimaler systemdienlicher Fahrweise stark unterschiedlich genutzt. Elektrolysen weisen beispielsweise relativ hohe Benutzungsdauern von durchschnittlich 3 573 Stunden auf, Gas-Kraftwerke werden hingegen je nach Typ nur 162 bis 867 Vollbenutzungsstunden auf. Die Zyklenzahl der Speicher (eingespeicherte Mengen im Verhältnis zum Speichervolumen) spiegelt die unterschiedlichen energiewirtschaftlichen Rollen der Speichertypen – von der saisonalen Speicherung in Methan-Speichern bis zur hochfrequenten Flexibilitätsbereitstellung für das Stromsystem durch Batterien – wider. CtC 2050 - Endbericht_WECOM_lang_200420 51/182

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