The national and international vision for electricity grids

The national and international vision for electricity grids

ÖFFENTLICH

Marc Vogel, Strategy Manager Sion, 5. September 2014

5. September 2014 / Marc Vogel / The national and international vision for electricity grids 2

ÖFFENTLICH

Agenda

1. Ausgangssituation im Strommarkt2. Herausforderungen3. Vision 4. Konkrete Massnahmen5. Fazit


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Ausgangssituation

Eine hohe Versorgungssicherheit und bezahlbare Strompreise sind für unser Land selbstverständlich. Die Energiewende muss diesen Punkten Rechnung tragen.


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Herausforderungen

» Gleichgewicht energiepolitischer Ziele finden

Versorgungs-sicherheit

Umweltverträglichkeit

Wirtschaftlichkeit

Auf unserem Weg zur Umsetzung der Energiestrategie des Bundes sind etliche Herausforderungen zu bewältigen.


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Herausforderungen


» Veränderung des Kraftwerksparks und der Netzanforderungen beherrschen

Neu


Str

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Herausforderungen


• Gleichgewicht energiepolitischer Ziele finden

• Veränderung des Kraftwerksparks und der Netzanforderungen beherrschen

• Produktion und Verbrauch muss ins Gleichgewicht gebracht werden

Thermisch

Kapazitätsfaktor >90%

Quelle: enervis


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Herausforderungen



» Veränderung des Kraftwerksparks und der Netzanforderungen beherrschen

» Produktion und Verbrauch muss stets ins Gleichgewicht gebracht werden

Quelle: Caiso


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Vision

Das Stromnetz der Zukunft besteht aus einer intelligenten Vernetzung von Produktion, Speichern und Verbrauch mit marktorientierten Anreizen.

Eckpfeiler der neuen Energielandschaft sind:

» Neue Marktmodelle und Verursachergerechtigkeit, als Basis von sinnvollen Investitionsanreizen

» Neue Smart Grid Technologien, welche den Ausgleich zw. Produktion und Verbrauch sicherstellen

» Verlässliche Energiepolitik, als Grundvoraussetzung für die Umsetzbarkeit von Infrastrukturprojekten


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Notwendige Massnahmen

Smart Grid: Modernste Informations- und Kommunikationstechnologien vernetzen und koordinieren Millionen von Produzenten und Verbrauchern. Viele kleine Einheiten bilden eine starke Gemeinschaft.

» Virtuelle Kraftwerke fassen Angebot und Nachfrage zusammen

» Preise steuern Verbrauchsverhalten

» Europäische Standards forcieren Smart Grid Prozess


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Speicher: Wind- und Sonnenproduktion muss gespeichert werden, um Schwankungen auszugleichen. Viele Technologien befinden sich in der Entwicklung, der Business Case fehlt aber noch.

Batterien

Schwung-rad

Druck-luft

Powerto

GasPump-

speicher

Speicherdauer und –kapazität der Speichertechnologien

1 Jahr

1 Monat

1 Tag

1 Stunde

Quelle: IWES, ZSW


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Langfristspeicher: Produktionsüberschuss im Sommer und Defizit im Winter erfordert saisonale Speichermöglichkeiten. Power to Gas erscheint besonders viel Zukunftspotential zu haben.

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1,000

2,000

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7,000

Neue EE

Zubau Hydro

Neue PV

Andere

Hydro

Lan-desver-brauch

Last

Geothermie, Bio GasNeue WasserkraftPVAndere

Alte Wasserkraft

Szenario für CH2050


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Kurzfristspeicher: Pumpspeicherkraftwerke, Wärmespeicher (nur Verbrauch) und innovative Batteriespeicher haben grosses Potential.

Beispiel eines innovativen Speichers: Flüssigmetallbatterie

Baustoffe ungiftig, günstig, unbegrenzt erhältlich.

Batterie skalierbar, lange Lebensdauer, geringe Verluste und Kosten.

Quelle: Ambri


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Flexibilität: In Konkurrenz zu Kurzfristspeichern stehen flexible Kraftwerkstechnologien.

» Speicherkraftwerke sind heute gebräuchlich in der Schweiz.

» Das Potential von Laufwasserkraftwerken wird bisher ungenügend genutzt.

» Gaskraftwerke sind eine Zukunftsoption für die Schweiz


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Marktsystem: Grosse Schwäche des Energy only Marktes ist, dass die Unsicherheit der Einspeisung von Erneuerbaren keinen Preis und die Verfügbarkeit von Flexibilität keinen Wert hat.

Durch das Flexibilitätsmarktmodell wird ein Markt geschaffen, indem die Kosten den Verursachern der Volatilität angelastet und damit die Kosten der flexiblen Produzenten gedeckt werden.


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Koordination: TSO, DSO, Produzenten müssen sich hinsichtlich des Ausbaus und Betriebs von Kraftwerken, Speichern und Netzen koordinieren.

» Wahl des Kraftwerksstandorts

» Unterschiedliche Umsetzungszeiten bei Infrastrukturprojekten

» Lange Genehmigungsverfahren

» Wirtschaftlichkeit von Zukunftstechnologien entwickelt sich stetig weiter

» Zugriff auf Flexibilität von Endverbrauchern sollten alle Anspruchsgruppen haben, zur Verringerung von Ausgleichsenergie-, Engpass- und SDL-Kosten

» Eingriffsmöglichkeit in Kraftwerkseinsatz bei Überproduktion


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Fazit

Weitermachen wie bisher ist keine Option, weil sonst die:

» Schere zw. physischen Gegebenheiten und Marktkräften auseinander geht

» Subventionen steigen

» Anreize für sinnvolle Investitionen fehlen werden

Strombranche und Politik müssen gemeinsam jetzt die Weichen für ein volkswirtschaftlich optimiertes Stromsystem stellen

Das Energiesystem der Zukunft braucht eine Infrastruktur die mitdenkt. Das Stromsystem ist grenzüberschreitend, technologieübergreifend und energieeffizient. Die Energielandschaft wird sich dramatisch verändern. Stellen wir uns darauf ein.

Engineering

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