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150 years150 Jahre
BASF Innovation Forum 2015
Welche technischen Innovationen brauchen wir, damit Großverbraucher / Industrie den Anteil von erneuerbaren Energien in Deutschland erhöhen?
SummitLudwigshafen –denn nur gemeinsam finden
wir Wege für intelligente Energie
???
150 Jahre
Die energiepolitischen Rahmenbedingungen (D, EU) führen zu einem weiteren Zubau Erneuerbarer Energien. (Ziel 2050: 60% Erneuerbare Energien im Primärenergiebedarf, 80% Erneuerbare Energien im Strombedarf)
Der Zubau Erneuerbarer Energien erfolgt primär im Bereich Wind und Solar (primär PV) mit der Konsequenz eines volatilen Stromangebots
eines (temporären) Überangebots an Strom
einer räumlichen Trennung von Stromerzeugungsanlagen und Verbrauchern
Rahmenbedingungen
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150 Jahre
Rahmenbedingungen
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Strompreis, Stromerzeugung und StromverbrauchStromerzeugung und Verbrauch in GW Strompreis (€/MWh)
Konv. KraftwerkeRegenerative ErzeugungStrompreisStromverbrauch
140
120
100
80
60
40
20
0Jan.2015
Feb.2015
März2015
April2015
Mai2015
Juni2015
Juli2015
Aug.2015
Sep.2015
Okt.2015
Nov.2015
60
50
40
30
20
10
0
-10
Agora Energiewende Stand: 30.10.2015, 10:32
150 Jahre
Zur Sicherstellung einer zuverlässigen Stromversorgung sind die gewachsenen Versorgungsstrukturen mit konkurrierenden bzw. ergänzenden Technologien so anzupassen, dass die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie erhalten bleibt und Bürger Strom zu angemessenen Preisen beziehen können.
Je nach Ausbaugeschwindigkeit gewinnen folgende Elemente an Bedeutung: Die räumliche Trennung von Erzeugungsanlagen und Verbrauchern
führt zu einem Ausbau der Übertragungsleitungen (Kupferplatte Europa)
Das volatile Stromangebot erfordert eine Erhöhung der Regelleistungen im Versorgungssystem durch Zwischenspeicher (z.B. Pumpspeicherkraftwerke) oder eine Flexibilisierung des Verbrauchsverhaltens
Das (temporäre) Überangebot an Strom führt zu einer Verschiebung vom Wärme- zum Strommarkt (z.B. Elektroheizung) oder zum Einsatz von Strom in der stofflichen Wertschöpfungskette (z.B. Wasserstofferzeugung)
Soll der Energiebedarf einer Volkswirtschaft primär durch Erneuerbare Energie gedeckt werden, so sind Speicher (Strom, Stoff) mit relevanten Speichervolumen unumgänglich.
Rahmenbedingungen
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150 Jahre
Bedeutung der Industrie (allgemein)
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Vom Endenergieverbrauch in Deutschland von 8998 PJ werden jeweils knapp 30% für Industrie, Verkehr und Haushalt aufgewandt, rund 15% für Gewerbe, Handel und Dienstleistungen.
Die Bruttostromerzeugung in Deutschland beträgt rund 614 TWh (2210 PJ).Hiervon werden rund 241 TWh Strom von der Industrie verbraucht (36%).
Die chemische Industrie gehört zu den energieintensiven Industrien.In Deutschland verbraucht die chemische Industrie rund 52 TWh Strom und zusätzlich rund 100 TWh an fossilen Energieträgern zu thermischen Zwecken. Zudem wird ein erheblicher Anteil fossiler Energieträger (Erdgas, Öl, Nafta) einer stofflichen Nutzung zugeführt.
Die Chemieindustrie kann einen signifikanten Beitrag zur Integration von Erneuerbaren Energien leisten. Dieses kann jedoch nur erfolgen, wenn hierdurch keine Nachteile in der Wettbewerbsfähigkeit entstehen.
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Die Chemieindustrie leistet einen Beitrag z.B. in der Entwicklung neuer Materialien zu Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Energieerzeugungsanlagen (Wind, Photovoltaik, …)
Die Chemieindustrie hilft bei der Übertragung von Strom z.B. durch Entwicklung von Supraleitern
Die Chemieindustrie hilft bei der Entwicklung von Batteriespeichern und ist Schlüsselindustrie bei der Wandlung zu einem stofflichen Speicher (H2, CH4)
Chemie leistet an diesen Stellen einen signifikanten Beitrag zur Integration von Erneuerbaren Energien.
Integration von Erneuerbaren EnergienBeitrag der Chemie
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Strombedarf
Integration von Erneuerbaren EnergienPotentiale innerhalb Produktion
Strom 100 TWh Fossile Energieträger Kohle, Gas, Öl
KesselKWK-Anlage
ErdgasNaphta…16 TWh
36 TWh
52 TWh Dampf / Wärme-bedarf
DirekteBeheizung
Stoffliche Umsetzung
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Strombedarf
Integration von Erneuerbaren EnergienPotentiale innerhalb der Produktion
Strom Fossile Energieträger Kohle, Gas, Öl
KesselKWK-Anlage
ErdgasNaphta…
Dampf / Wärme-bedarf
DirekteBeheizung
Stoffliche Umsetzung
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Welche technischen Innovationen brauchen wir, damit Großverbraucher / Industrie den Anteil von ErneuerbarenEnergien in Deutschlanderhöhen?
Integration von Erneuerbaren EnergienReduzierung / Fokussierung der Fragestellung
Welche Innovationensind notwendig, um die
Regelfähigkeit der vorhandenen Assets
(mit begrenztem Investitionsaufwand)
zu erhöhen?
Welche Innovationen sind notwendig, um den Energiebedarf
chemischer Verfahren durch Strom zeitweise (Regel-energie) bzw. dauerhaft / vollständig (Überangebot
Strom) zu decken?(„Power to heat“,
thermische Speicher)
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Was wollen wir diskutieren?
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Technische Innovationen in der chemischen
Industrie
Versorgungssicherheit, Wettbewerbsfähigkeit,
Kosteneffizienz
Lastverschiebung
Strom als alternative Versorgung
Regula-torische
Forderungen
Biomasse zur stofflichen VerwertungUmstellung der eigenen
Stromversorgung auf Erneuerbare
Energien
Im Fokus
Außerhalb des Fokus
Strom- /Stoff-
speicherReine
Infrastruktur-maßnahmen
150 Jahre
Ablauf des Workshops
Themen aufspüren: anspruchsvoll und relevant
Ideen finden: ganzheitlich und realisierbar
Lösungen gestalten: konkret und klar
Präsentation im Plenum
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