Dr.-Ing. Stephan Ramesohl Wuppertal Institut für Klima Umwelt Energie Forschungsgruppe "Zukünftige Energie- und Mobilitätsstrukturen" Ein zukunftsfähiges, regeneratives Energiesystem Echte Perspektive oder schöne Illusion? SES Fachtagung Energieperspektiven 2. Juni 2006, Zürich
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Dr.-Ing. Stephan RamesohlWuppertal Institut für Klima Umwelt Energie
Forschungsgruppe "Zukünftige Energie- und Mobilitätsstrukturen"
Ein zukunftsfähiges,regeneratives Energiesystem
Echte Perspektiveoder schöne Illusion?
SES Fachtagung Energieperspektiven2. Juni 2006, Zürich
2Juni 2006
Energieversorgung der Zukunft - Vielfältige Anforderungen
Nutzung des Synthesegases als Rohstoff (H2 und synthetische Kraftstoffe)
Kohle als Energiebasis der Zukunft?
Voraussetzung: ökologisch tragfähige & ökonomisch sinnvolleOptionen für CO2-Abtrennung/Speicherung verfügbar !!
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5Juni 2006
- fossiler Mix 50% Kohle, 50% Gas -
2000 2010 2020 2030 2040 20500,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
Stro
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EUR
/kW
h]
REG MixBasisszenario
fossiler MixKostenbandbreite
zusätzl.15 EUR/t CO2
CO2-Rückhalt.Kostenbandbreite
oeko/kost-kw.pre; 15.09.03
Kos
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in E
uro/
kWh
Anstieg der Stromgestehungskosten durch End-of-pipe-Technologien für CO2-Rückhaltung
Quelle:DLR/IFEU/WI 2004
6Juni 2006
Infrastrukturanalyse für Carbon Capture & Storage (CCS)Strategische Standortplanung des Energiesystems
Wo liegen zukünftige CO2-Senken?Onshore - Offshore?Nordwesten - Nordosten...?Inland - Ausland?
Wann können sie erschlossen werden?
Wann werden sie erschöpft sein?
Wo liegen zukünftige KW-Standorte?Verbrauchernah - Brennstoffnah - Senkennah?Zentral - Dezentral?
Was wird transportiert?CO2 - Strom - H2?
Wie wird transportiert?Pipeline - Schiene - Straße - Wasser?
Welche Infrastruktur wird benötigt?Pipelines, Verdichter, Sammler, Zwischenspeicher, Häfen, ...
• CO2-Punktquellen
PQ 1 PQ 2
PQ 3
Sam.
Haf.
Ver.S 1S 2
S 3
ZSp.
Machbarkeit im großen Maßstab?
7Juni 2006
Kernenergie - eine nachhaltige Energieoption?
Neue Diskussionen im Zuge der Debatte um Versorgungssicherheit, aber:grundsätzliche Probleme der Kernenergie bleiben:
weltweit ungelöste Fragen der Entsorgung und sicheren Endlagerung
Risiken der Nutzung (anhaltende Serien von Vorfällen z.B. in Japan, UK)
energiewirtschaftlich derzeit unattraktiv wg. hoher Anfangsinvestitionen(Faktor 4 größer als bei Erdgas-GuD Risiko in liberalisierten Märkten)
Uran ist erschöpfliche Ressource (ca. 60a)Preissteigerungen auf Weltmarkt zu beobachtenZubau von Kapazitäten verschärft das ProblemRückläufige Verfügbarkeit Sekundärquellen (Atomwaffen)Exploration und Produktionsausweitung in Grenzen möglich, erfordert Kapital/Zeit
Techn./Ökon. Probleme bei Aufbereitung (WAA, Brütertechnologie) undProliferationsrisiken beim Einstieg in Plutoniumwirtschaft
Anteil am globalen Primärenergieaufkommen derzeit ca. 7%, d.h. kein wesentlicher Beitrag zur Minderung Klimaschutzrisiken
Nachwachsende Rohstoffe- Textilien- Arzneimittel- Naturfaserverstärkte Werkstoffe- etc.
Strombereitstellung- große Kondensations-KW- kleine KWK-Anlagen- innovative Vergasungsanlagen
Kraftstoffe- Ethanol- RME- BTL (Sunfuel)- etc.
Wärmebereitstellung- Pellet-Heizungen- Nahwärmenetze- etc.
Berücksichtigung der Einsatzeffizienz bei der Formulierungvon Politikmaßnahmen und -zielen
Baustein 3: Ausbau der BiomasseViel Nachfrage um begrenzte Ressourcen
22Juni 2006
Stationäre Anwendungen haben höhere KlimaschutzeffizienzPriorität beim Biomasseeinsatz
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Stromerzeugung W�rmeerzeugung Kraftstoff
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Gutschriften (jeweils inkl. Vorketten):Strom: Substitution von Strommix 2010 (530 g CO2/kWh) (dunkelgr�n) Substitution des fossilen Kondensations-KW-Zubaus (820 g CO2/kWh) (dunkel+hellgr�n)W�rme: Substitution des W�rmemixes (80 g CO2/MJ) Kraftstoff: Substitution von Diesel (84 g CO2/MJ)
je nach Gutschrift-Methode
Substitution von Heizöl= Beitrag zur Reduktion
von Öl-Importen
Quelle:DLR/IFEU/WI 2004
23Juni 2006
0 50 100 150 200
RME
EtOH-W
EtOH-Z
BTL KUP (nurDiesel)
BTL KUP (ges.Produktmix)
SNG-KUP
BG-Nawaro
GJ/ha*a
Effiziente Nutzung der Biomasseressourcen (inkl. Fläche) Pfade mit hohem Kraftstoffertrag ausbauen
W a rm w a s s e ra lleP ro z e s s w ä rm eG H D + H a u s h .P ro z e s s w ä rm eIn d u s tr ieR a u m w ä rm eG H D + In d .R a u m w ä rm eH a u s h a lte
o e k o \w a e rm e -2 ; 3 .1 .0 4
Wärme
2 0 0 0 2 0 1 0 2 0 2 0 2 0 3 0 2 0 4 0 2 0 5 00
5 0 0
1 0 0 0
1 5 0 0
2 0 0 0
2 5 0 0
3 0 0 0
2 .7 4 62 .8 3 8
2 .7 5 72 .6 3 9
2 .4 8 5
2 .3 0 0
"E ffiz ie n z"
G ü te rve rk e h rS c h ie n e , S c h iffG ü te rve rk e h rS tra ß e
F lu g ve rk e h r
Ö ffe n tlic h e rP e rs o n e n ve rk e h rM o t. In d ivid u a l-ve rk e h r
o e ko /ve rke h r2 ; 3 .1 .0 4
Verkehr
Endenergie in TWh Endenergie in PJ
Endenergie in PJ
Rationelle Energienutzung in allen Sektoren unverzichtbar
Quelle:DLR/IFEU/WI 2004
29Juni 2006
Potenziale der EffizienzsteigerungBeispiele Gebäude / PKW / Standby-Geräte / Beleuchtung
Audi A2 1.2 Tdi
3 statt 6 Liter/100km→ - 50 %
ESL und LED
11 statt 60 Watt→ - 80 %
15 statt 70 kWh/(m2a)→ - 79 %
Passivhäuser
0,1 statt 5 Watt→ - 98 %
Standby-Geräte
30Juni 2006
Zentrale Schlussfolgerungen
Klimaschutz erfordert eine engagierte und kontinuierliche Politik zu Gunsten des Ausbaus regenerativer Energien (REG) und der Energieeffizienz (REN)
Der Ausbau von REG/REN leistet einen Beitrag zur langfristigen Stabilisierung der Energiepreise - hierfür sind Vorleistungen unverzichtbar!
Der Aufbau eines REG-Systems muss als ganzheitliche Aufgabe verstanden werden nicht nur isolierte Förderung von (Einzel-)technologien sondern Schaffung der Systemvoraussetzungen!
Klimaschutz- und REG-/REN-Ausbaupolitik ist Baustein einer modernen Beschäftigungs- und Technologiepolitik und setzt auf die Märkte von Morgen
31Juni 2006
Anforderungen an erneuerbare Energien auf dem Weg zum Erfolgsfaktor - Beispiel Politikrahmen Deutschland