biogas autark ist eine eigenversorgung möglich/sinnvoll?...2020/01/30 · 47,5% betrieb d 100%...
TRANSCRIPT
Biogas Autark Ist eine Eigenversorgung möglich/sinnvoll?
Biogas Infotage
Dr. Joachim Pertagnol
Ulm, 30. Januar 2020
Intergrund zum Projekt
Vorstellung des Projektes
Strompreis und Recht
3 Praxisbeispiele
1
Agenda
Zeitstrahl EEG Novellierungen1991 Stromeinspeisungsgesetz
2
Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
…
3
Ausgangssituation
Annahme: Großteil der Bestandsanlage wechselt nach Möglichkeit ins Ausschreibungsmodell
Abbildung: Scheftelowitz, M. (2016)
Energiesammelgesetz (2018)Zwei Ausschreibungsrunden
1. April
1. November
TA Luft
Bau- und Betriebsgenehmigung
Düngeverordnung (DVO)
Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (AwSV)
…
4
Gesetzliche Rahmenbedingungen
Kosten
Genehmigung
Degression und Komplexität Ausschreibung
Vorhandene Infrastruktur
Biogas Autark
5
Projekt: Biogas Autark
Laufzeit: 2018-2020
Ziel: Zukünftige Nutzung von Bestandsanlagen fürEigenversorgung mit Energie (Strom & Wärme)
Vorteil: sicherer Strompreis
Einsparungen von EEG-Umlage
Fortbestand der Biogasanlage
Planungssicherheit (Betrieb)
Nachteil:Rechtliche Fragen sehr komplex
Hohe technische Herausforderungen
Aber: Geht das?
6
Biogasanlagen: mehr als nur Stromproduzent
Biogasanlage Strom
Wärme
Was ist Autark?
Warum Autark?
7
Biogasanlagen: mehr als nur Stromproduzent
Biogasanlage Strom
Wärme
Netzentgelt
Konzessionsabgabe
KWKG-Umlage
§19-StromNEV-Umlage
Offshore-Netzumlage
§18-AbLav-Umlage
Stromsteuer
EEG Umlage
8
Strompreis Zusammensetzung
9
EEG - Umlage
1,17 1,33
2,04
3,53 3,6
5,28
6,24 6,17 6,35
6,88 6,796,41
6,76
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Entwicklung der EEG-Umlage [ct/kWh]
Beispiele aus der Praxis
10
5 Betriebe
Installierte Leistung BHKW: 40 - 550 kW
Wärmenutzung: 50 % - 90 %
Acker: 3 ha - 180 ha
Grünland: 3 ha - 150 ha
Tierhaltung:2 Betriebe mit Melkstand
BesonderheitenEigene Schlachterei
Wärmegeführte Anlage (Werkstätten und Betriebshäuser)
11
Praxisbetriebe
Tierhaltung 1 2 3 4 5
Milchvieh 50 110
Schweinemast 4.000
Sauen 3.000
Legehennen 7.500
Gemischt 160
Netto 21,50 - 22 Ct/kWh
Großbetriebe können davon abweichen
Zum Teil keine Unterschiede zwischen HT und NT
Verbrauch stark schwankend
Bsp. von zwei Betrieben 12.000 kWh - 110.000 kWh
„Schwankungen“ zum Vorjahr zwischen 2.000 kWh - 3.000 kWh
12
Strompreis Betriebe
13
Komplexe Betriebsstrukturen
50% Betrieb A
50% Betrieb B
90% Betrieb B
10% Betrieb C
47,5% Betrieb A
47,5% Betrieb D
100% Betrieb A
70% Betrieb A
30% Betrieb D
40% Betrieb D
10% Betrieb E
50% Betrieb B
Au
ße
nh
an
del
Strom
Fleisch
Getreide
Gülle
Tiere
Gärrest
50 Kühe
40 kW BHKW
Eigene Schlachterei
24.000 kWhel. Jahresverbrauch
14
Praxisbetrieb 1
Bild: Pertagnol
15
Praxisbetrieb 1
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
12.7.19 0:00 22.7.19 0:00 1.8.19 0:00 11.8.19 0:00 21.8.19 0:00 31.8.19 0:00 10.9.19 0:00 20.9.19 0:00 30.9.19 0:00
kW
h
Stromverbrauch und -produktion vom 12.07.2019 -01.10.2019 [kWh] (Std. Takt)
Produktion kWh Verbrauch Betrieb [kWh]
16
Praxisbetrieb 1
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,002
3:4
5
0:4
5
1:4
5
2:4
5
3:4
5
4:4
5
5:4
5
6:4
5
7:4
5
8:4
5
9:4
5
10:4
5
11:4
5
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5
13:4
5
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5
15:4
5
16:4
5
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5
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5
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5
20:4
5
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22:4
5
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5
0:4
5
1:4
5
2:4
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5
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5
6:4
5
7:4
5
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5
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5
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11:4
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5
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5
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5
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5
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5
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5
20:4
5
21:4
5
22:4
5
23:4
5
0:4
5
1:4
5
2:4
5
3:4
5
4:4
5
5:4
5
6:4
5
7:4
5
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5
9:4
5
10:4
5
11:4
5
12:4
5
13:4
5
14:4
5
15:4
5
16:4
5
17:4
5
18:4
5
19:4
5
20:4
5
21:4
5
22:4
5
23:4
5
kW
h
Stromverbrauch und -einspeisung vom 03.07.-05.07.2019 (1/4 Stunden Takt) [kWh]
BGA Einspeise Zählerstand [kWh] Verbrauch [kWh]
17
Praxisbetrieb 1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0:0
1
0:2
0
0:3
9
0:5
8
1:1
7
1:3
6
1:5
5
2:1
4
2:3
3
2:5
2
3:1
1
3:3
0
3:4
9
4:0
8
4:2
7
4:4
6
5:0
5
5:2
4
5:4
3
6:0
2
6:2
1
6:4
0
6:5
9
7:1
8
7:3
7
7:5
6
8:1
5
8:3
4
8:5
3
9:1
2
9:3
1
9:5
0
10:0
9
10:2
8
10:4
7
11:0
6
11:2
5
11:4
4
12:0
3
12:2
2
12:4
1
13:0
0
13:1
9
13:3
8
13:5
7
14:1
6
14:3
5
14:5
4
15:1
3
15:3
2
15:5
1
16:1
0
16:2
9
16:4
8
17:0
7
17:2
6
17:4
5
18:0
4
18:2
3
18:4
2
19:0
1
19:2
0
19:3
9
19:5
8
20:1
7
20:3
6
20:5
5
21:1
4
21:3
3
21:5
2
22:1
1
22:3
0
22:4
9
23:0
8
23:2
7
23:4
6
kW
h
Stromverbrauch und Einspeisung [kWh] Minutentakt (03.07.2019)
BGA Einspeise Zählerstand [kWh] Gesamtverbrauch [kWh]
Betrieb 2
7.500 Legehennen
Eigene Sortierung
75 kW BHKW
70.000 kWhel. Jahresverbrauch
18
Praxisbetrieb 2
Bild: Pertagnol
19
Praxisbetrieb 2
0
5
10
15
20
25
05.04.2019 05.05.2019 04.06.2019 04.07.2019 03.08.2019 02.09.2019 02.10.2019
kW
h
Messungen des Stromverbrauchs & Einspeisung vom 25.02.- 01.10.2019 1/4 Std. Takt [kWh]
Produktion [kwh] Gesamtverbrauch [kWh]
20
Praxisbetrieb 2
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
0:0
0
0:4
5
1:3
0
2:1
5
3:0
0
3:4
5
4:3
0
5:1
5
6:0
0
6:4
5
7:3
0
8:1
5
9:0
0
9:4
5
10
:30
11
:15
12
:00
12
:45
13
:30
14
:15
15
:00
15
:45
16
:30
17
:15
18
:00
18
:45
19
:30
20
:15
21
:00
21
:45
22
:30
23
:15
0:0
0
0:4
5
1:3
0
2:1
5
3:0
0
3:4
5
4:3
0
5:1
5
6:0
0
6:4
5
7:3
0
8:1
5
9:0
0
9:4
5
10
:30
11
:15
12
:00
12
:45
13
:30
14
:15
15
:00
15
:45
16
:30
17
:15
18
:00
18
:45
19
:30
20
:15
21
:00
21
:45
22
:30
23
:15
kW
h
Stromproduktion und -verbrauch pro 1/4 Stunde (02.03. - 03.03.2019) [kWh]
Produktion elek. Gesamtverbrauch Betrieb
110 Kühe
75 kW BHKW
Melkstand
66.000 kWhel. Jahresverbrauch
21
Praxisbetrieb 3
Bild: Pertagnol
22
Praxisbetrieb 3
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
4. Jul. 9. Jul. 14. Jul. 19. Jul. 24. Jul. 29. Jul. 3. Aug. 8. Aug. 13. Aug. 18. Aug. 23. Aug. 28. Aug. 2. Sep. 7. Sep. 12. Sep.
Str
om
[k
W]
Verbrauch und Einspeisung Strom [kW] (05.07.-09.09.2019)
Verbrauch Betrieb Biogas Einspeisung
23
Praxisbetrieb 3
Messdaten:
• Im Messzeitraum (2 Monate) rund 250 Ausfälle
bzw. keine Stromproduktion
• Arbeitszeit pro Jahr: 7.110 h
• Ausfälle über gesamte Tageszeit gleichmäßig
verteilt
24
Praxisbetrieb 3
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
200:0
0
1:3
0
3:0
0
4:3
0
6:0
0
7:3
0
9:0
0
10
:30
12
:00
13
:30
15
:00
16
:30
18
:00
19
:30
21
:00
22
:30
0:0
0
1:3
0
3:0
0
4:3
0
6:0
0
7:3
0
9:0
0
10
:30
12
:00
13
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15
:00
16
:30
18
:00
19
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21
:00
22
:30
0:0
0
1:3
0
3:0
0
4:3
0
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0
7:3
0
9:0
0
10
:30
12
:00
13
:30
15
:00
16
:30
18
:00
19
:30
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:00
22
:30
0:0
0
1:3
0
3:0
0
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0
6:0
0
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0
9:0
0
10
:30
12
:00
13
:30
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:00
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:30
18
:00
19
:30
21
:00
22
:30
Str
om
[kW
]Stromverbrauch und Einspeisung vom 29.08.-01.09.2019 [kW]
Verbrauch Betrieb Biogas Einspeisung
25
Praxisbetrieb 3
0
50
100
150
200V
erb
rau
ch
[k
W]
Strombedarf bei Ausfall des BHKW [kW] 05.07.-09.09.2019
26
Praxisbetrieb 3
0
50
100
150
200V
erb
rau
ch
[k
W]
Strombedarf bei Ausfall des BHKW [kW] 05.07.-09.09.2019
263 mal wird der Energiebedarf des
Betriebes nicht von der Biogasanlage
gedeckt.
Rechtsfragen noch ein HindernisAutarkbegriff in Stromversorgung
Betriebsform
Folgen kompletter Trennung vom Stromnetz Erhöhte Gefahr von Versorgungslücken
Mehr Arbeitsaufwand / physische Belastung durch ständige Bereitschaft
Vorteil durch die Nutzung von kostengünstigen Substraten und keine Vorgaben der Substratnutzung durch EEG
80 % Eigenversorgung einfach zu erreichen
Hohe Schwankungen im Verbrauch wie auch in der Produktion (+ Netztrennung) lassen einen autarken Betrieb aktuell nur mit einem hohen Sicherheitsspeicher (Batterie, Notstromaggregat) zu. Kosten aktuell zu hoch
27
Fazit
Anlage als Kleintankstelle
Betrieb „elektrifizieren“Außenwirtschaft / Acker (Traktor, Roboter)
Innenwirtschaft / Hofstelle (Radlader, Hoftraktor, Futtermischwagen)
28
Ausblick
Bild: Pertagnol
IZES gGmbHAltenkesseler Str. 17, Geb. A1
D-66115 Saarbrücken
Dr. Joachim Pertagnol
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
29
Betrieb mit 60.000 kWh/a Stromverbrauch
Strompreis 23 Cent/kWh
Produktionskosten 16 Cent/kWh
Differenz von 7 Cent/kWh
Ersparnis von 4.200 €/a
Kosten Akku + Technik noch nicht berücksichtigt
Für Beispielbetrieb zwischen 2.300 – 2.900 €/a
30
Beispielrechnung