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Commit to Connect 2050

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Commit to Connect 2050 Zielbild Energieinfrastrukturen für Ostdeutschland – Abschnitt 5 Zielbild – optimales Energiesystem2050 – für Ostdeutschland – Cluster-zu-Cluster Transport: Wesentliche Transportnetzkapazitäten für Gase und Strom Für den Transport leitungsgebundener Energien zwischen regionalen Clustern („Clusterverbindungen“) innerhalb Ostdeutschlands werden für Strom und Gase vergleichbare Netzlängen benötigt. Die erforderlichen durchschnittlichen Netzkapazitäten sind für Gase (Summe Methan und Wasserstoff) jedoch mehr als doppelt so hoch wie für Strom. Strom Methan Wasserstoff Maßstab entspricht 1 GW 2 739 km mit Ø 0,9 GW 2 675 km mit Ø 0,6 GW Methan 15 Cluster mit „Export-Verdichtern“; Exportkapazität Ø 1,2 GW Methan 3 152 km mit Ø 1,4 GW H2 14 Cluster mit „Export-Verdichtern“; Exportkapazität Ø 3,0 GW H2 → 187 Mio. EUR/a für Strom-Clusterverbindung → 156 Mio. EUR/a für Gas-Clusterverbindung → Maßstab Hinweis: Clusteraufschließung: Strom: Ø 1,4 GW → 241 Mio. EUR/a Methan : Ø 0,2 GW → 61 Mio. EUR/a H 2 : Ø 0,4 GW 2 189 km 2 386 km 2 386 km * H 2 und folglich auch Summe H 2 +Methan; Ø Methan-Kapazität ist geringer als Ø Strom-Kapazität Anmerkung: Alle Kapazitätsangaben inkl. Redundanzkapazitäten → 5 GW Exportkapazität Abbildung 5.2-11: Kapazitäten Clusterverbindungen inkl. Exportkapazitäten 28 der Transportverdichter in Ost-DE Betreffend Clusteraufschließungs-Netze ist das Bild genau umgekehrt - die durchschnittlichen Netzkapazitäten sind hier für Strom wesentlich höher als für Gase (jeweils wieder bezogen auf ähnliche Netzlängen). 28 Anmerkung: Die in der Grafik verzeichneten „Exportkapazitäten“ geben jeweils die maximale Energiemenge an, die zeitgleich aus einem regionalen Cluster zu seinen Nachbarn (in Ostdeutschland) transportiert werden kann. CtC 2050 - Endbericht_WECOM_lang_200420 46/182

Commit to Connect 2050 Zielbild Energieinfrastrukturen für Ostdeutschland – Abschnitt 5 Zielbild – optimales Energiesystem2050 – für Ostdeutschland – WIE FUNKTIONIERT DAS ENERGIESYSTEM? NUTZUNGEN DER KAPAZITÄTEN UND ENERGIEFLÜSSE 269 272 23 130 9 TWh el für Fernwärme 76 163 TWh el für Elektrolyse 126 76 97 85 34 TWh H2 für PtL 96 22 74 31 27 27 Umwandlungs- Einsatz Endverbrauch 23 Prod. syn. Kraftstoffe Verstromung Fern-/Nahwärme Stoffliche Nutzung Klass. Stromv.* sonst. Mobilität Straßenverkehr Prozesswärme Raumwärme Wasserstoff Methan Strom Flüssigkraftstoffe Festbiomasse Fern-/Nahwärme Fern-/Nahwärme Strom Wasserstoff Flüssigkraftstoff Methan Festbiomasse 68% aus Strom, 20% aus Geothermie, 10% aus Müll 79% aus Windkraft, 20% aus PV 100% aus Strom 100% aus Wasserstoff 99% aus Biomasse, davon 78% NawaRo 100% aus Biomasse, davon 35% NawaRo * inkl. Stromverbrauch der Biogasanlagen; Abkürzungen: PV .. Photovoltaik; NawaRo … nachwachsender Rohstoff; PtX… Power-to-X Abbildung 5.3-1: Energieeinsatz je Energieträger und Anwendungsfeld in Ost-DE [TWh] Energieeinsatz in Summe pro Jahr: Primärenergie aus Wind / PV wird für PtX sowie direkt genutzt, Biomassen werden als Methan / Festbiomasse eingesetzt Im Zielbild werden 269 TWh Strom verwendet. Davon werden 97 TWh im Endverbrauch eingesetzt, der Rest wird in andere Energieträger umgewandelt. So entstehen etwa aus 9 TWh Strom 68% der Fernwärme (tlw. über Wärmepumpen). Der größte Anteil des produzierten Stroms wird jedoch in Elektrolyseuren zur Wasserstoff-Produktion genutzt. Der resultierende Wasserstoff wird zu rd. zwei Dritteln im Endverbrauch eingesetzt, das verbleibende Drittel dient großteils der Flüssigkraftstoff-Produktion. Methan basiert i.W. auf Biogas (und nicht auf der Methanisierung von Wasserstoff) und wird, wie auch die Festbiomassen, überwiegend im Endverbrauch eingesetzt. Stromaufbringung und -einsatz im zeitlichen Verlauf: Primärstromaufbringung im Jahresverlauf extrem volatil, Ausgleich durch Elektrolyse und Gaskraftwerke 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Ausspeicherung Andere Kraftwerke Gaskraftwerke Photovoltaik Wind Abbildung 5.3-2: Stromaufbringung im zeitlichen Verlauf in Ost-DE [GW] CtC 2050 - Endbericht_WECOM_lang_200420 47/182

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