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Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen
Referent: Ludwig Schneider
Leipzig, 29.01.2015
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Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen
Zielsetzung des RLI: Anwendungsnahe Forschung zur optimalen Integration
Erneuerbarer Energien in unser Energiesystem
Thematische Schwerpunkte am RLI
Mobilität und Erneuerbare Energien
Optimierte Energiesysteme
Technologie Erneuerbarer Energiesysteme
Off-Grid Inselsysteme
Querschnittsthema
• Konzeption und Begleitung von Transformationsprozessen
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Verbundprojekt „100% EE durch PtG“
Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen
Projektpartner
Förderung: 2,5 Jahre durch das BMWi
Untersuchungsgebiet: Netzgebiet Trier-Amprion 5 (Mosel-Region)
Fokus: Methanisierung (PtG) als Langzeitspeicher
Grenzen
Städte
Mosel
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Motivation
Welche CO2-Quellen sind vorhanden?
Wie viel PtG wird benötigt?
Können die CO2-Quellen genutzt werden?
Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen
Luft, Industrie, Kraftwerke, Biogase
Projektergebnis der Simulationen mit 100% EE (2030):
ca. 200 - 500 MWel PtG benötigt
Bestimmung für den Ist-Zustand
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Analyse der Standorte für Power-to-Gas-Anlagen
Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen
CO2-Quelle
Methan
Gasnetzanschluss
Energie
aus EE
Restriktive Faktoren (Ungeeignete Gebiete)
Selektive Faktoren (Anforderungen von PtG):
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Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen
• Naturschutzgebiete
• Naturparks
• Geschützte
Landschaftsbestandteile
• Naturdenkmale
• Natura 2000
• Wasserschutzgebiete
• Hochwasserschutzgebiete
• Hangneigung
• Bereits genutzt
Geeignete Fläche
3720 km²
Restriktionsflächen
2.300 km²
(62 %)
1.421 km²
(38 %)
GIS – Restriktive Faktoren
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Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen
Gasnetz
Geeignete Fläche
EE
Biogas
Deponiegas
Klärwerke
GIS – Selektive Faktoren
Restriktionsflächen
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PtG - Skalierungsstufen
Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen
0
1
2
3
4
5
6
7
PtG
Leis
tung in M
We
l
Biogas
Klärgas
Deponiegas
0
1
2
3
4
5
6
7
PtG
Leis
tung in M
We
l
Biogas
Klärgas
Deponiegas
1,0 MWel
1,5 MWel
3,0 MWel
218,1 MWel
178,5 MWel -> 82%
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Ergebnis der Standortanalyse
Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen
39,6
38,0
65,0
60,0
15,5
0
50
100
150
200
250
PtG
Le
istu
ng
in
MW
el
Total: 218,1 MWel EE
Gasnetz (1-5 km)
Gasnetz (> 5 km)
Restriktive Faktoren
Skalierung
7 %
28 %
30 %
17 %
18 %
35% (75,5 MW) geeignet
nur 7% gut geeignet
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Erkenntnisse:
CO2-Quellen vorhanden (vorwiegend Biogase)
CO2-Quellen aber nur teilweise geeignet
Weitere Quellen erforderlich
Weitere Faktoren vorhanden:
• Gasnetzanschluss (Aufnahmefähigkeit)
• Wirtschaftliche und rechtliche Rahmenbedingungen
Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
www.hypos-eastgermany.de
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Backup: Berechnung der Elektrolyseleistung
𝑷𝑬𝑳 = 𝑽𝑪𝑶𝟐 × 𝑯𝑰𝑪𝑯𝟒
𝜼𝑷𝒕𝑮 × 𝑽𝒍𝒉
Elektrolyseleistung (PEL) in kW
CO2-Volumen (VCO2) in m³
Heizwert von Methan (HICH4) = 9,968 kWh/m³
Power-to-Gas-Wirkungsgrad (ηPtG) = 60%
Volllaststundenzahl (Vlh) = 4.000 Stunden
Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen
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Backup: Energiesystemmodellierung
Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen
Gas Electricity Heat
CHP
PV
Hydro
Wind
Methanation
PtH
Electrolyser Li-Ion
PHS
Storage
Biogas
Storage &
Separator
Heat Demand Electricity Demand
Gas Grid
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Backup: CO2-Quellen
Raumbezogene Standortanalyse für PtG-Anlagen