2020: Technische Perspektiven für E_Mobility
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Jochen Kreusel 2020: Technische Perspektiven für E_Mobility Publikation Vorlage: Datei des Autors Eingestellt am 10.08.10 unter www.hss.de/downloads/100707_Vortrag_Kreusel.pdf Autor Prof. Dr.-Ing.Jochen Kreusel Veranstaltung Wie kommt der Wind in den Tank? Fachkonferenz der Hanns-Seidel-Stiftung am 07.07.10 Konferenzzentrum München Empfohlene Zitierweise Beim Zitieren empfehlen wir hinter den Titel des Beitrags das Datum der Einstellung und nach der URL-Angabe das Datum Ihres letzten Besuchs dieser Online-Adresse anzugeben. [Vorname Name: Titel. Untertitel (Datum der Einstellung). In: http://www.hss.de/...pdf (Datum Ihres letzten Besuches).]
2020: Technische Perspektiven für E-Mobility
E-Mobility als Bestandteil eines Gesamtsystems
Prof. Dr.-Ing. Jochen Kreusel
Vorsitzender der Energietechnischen Gesellschaft (ETG)
07.07.2010 / 1 Speicher_V4G.pptEnergiepolitische Ziele und Potentiale
in Europa und Deutschland
SET-Plan 2020 2030
Politische Ziele für 2020: Erzeuger Energie Leistung Energie Leistung
EU: rund 35 %1 (%) (GW) (%) (GW)
Wind 11 180 18 300
Deutschland: mindestens 30 %2, 3 PV 3 125 14 665
Solar-Kraftwerke 1,6* 1,8 5,5 ** 4,6
des Strombedarfs aus erneuer-
Wasser, groß 8,7 108 8,3 112
baren Energien gedeckt Wasser, klein 1,6 18 1,6 19
Wellen 0,8 10 1,1 16
Biomasse 4,7 30 5,3 190
Potenziale für Europa sind KWK 18 185 21 235
Summe 49,4 657,8 75,8 1.542
im SET-Plan (Strategic Energy
* enthält 55 TWh bzw.
Technology) der EU aufgezeigt ** 216 TWh Importe aus Nordafrika
1
20 % des gesamten Energiebedarfs
2
Quelle: BMU
3
EU-Vorgabe: 18 % des gesamten Energiebedarfs
07.07.2010 / 2 Speicher_V4G.pptWindenergie und Speicherbedarf
p g ( )
Situation im Über-
tragungsnetz der
Vattenfall Europe im
Februar 2008
Quelle: IfR, TU Braunschweig
Pumpspeicher
in Deutschland
7000 MW
40.000 MWh
IfR, TU-Braunschweig
07.07.2010 / 3 Speicher_V4G.pptWindenergie und Speicherbedarf
Die vorhandene Infrastruktur ist nicht für große Mengen
unregelmäßig einspeisender Energie ausgelegt.
Die Kunden sind nicht darauf vorbereitet, ihr Verbrauchsverhalten
an ein schwankendes Dargebot anzupassen.
Schnelle und große Leistungsänderungen sind auszuregeln.
Die vorhandene Speicherkapazität reicht bei weitem nicht aus, um
länger andauernde Windflauten oder gar saisonale Schwankungen
auszugleichen.
Ohne große Speicher kann Windenergie kein konventionelles
thermisches Kraftwerk ersetzen (Reservebedarf bei Flauten).
07.07.2010 / 4 Speicher_V4G.pptAlternativen zur Energiespeicherung
Netzausbau (lokal)
Netzausbau auf europäischer Ebene zur Verbindung von
Last- und Erzeugungszentren (inkl. Nordafrika)
Lastmanagement (insbes. Nutzung thermischer
Speicherkapazitäten)
Erzeugungsmanagement (auch bei KWK-Anlagen)
Mitnutzung von Speichern in Anwendungen, die dort auf alle
Fälle benötigt werden, z.B.
thermische Speicher: Heizung, Klimatisierung, Industrieprozesse
Batterien in Elektroautos
07.07.2010 / 5 Speicher_V4G.pptKonzepte für Elektrofahrzeuge
Hybridfahrzeug (HEV)
Speicher ca. 1 kWh, Ladung nur während
Fahrt, Treibstoffeinsparung max. 20%
Plug-in Hybrid (PHEV)
Speicher 5 – 10 kWh, Ladung aus dem Netz,
30 – 70 km Reichweite ohne Treibstoff,
volle Reichweite, volle Leistungsfähigkeit
Elektrofahrzeug (EV)
Speicher 15 – 40 kWh, Ladung aus dem Netz,
100 – 300 km Reichweite ohne Treibstoff
Quelle: Prof. Sauer, ISEA, RWTH Aachen
07.07.2010 / 6 Speicher_V4G.pptFahrleistung im Individualverkehr
- kumulierte Fahrleistung als Funktion der Wegstrecke
kumulierte Gesamtfahrleistung in %
100,0%
100
90,0%
90
80,0%
80 Günstigstes Verhältnis
Batteriekosten zu
70,0%
70 Kraftstoffsubstitution
60,0%
60 weitere 17% Kraftstoffsubstitution
50,0%
50
40,0%
40
30,0%
30
20
20,0% 63% Kraftstoffsubstitution
10
10,0%
Basisdaten: Mobilität in Deutschland 2002
0
0,0%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
maximale Weglänge in km
07.07.2010 / 7 Speicher_V4G.pptTypische Auslegung von Plug-In Hybrid-
Fahrzeugen und Wirkungspotential im Netz
200 50
Reichweite pro Ladung:
elektrischen Energieverbrauch [%]
Gesamtleistung der Ladegeräte im
Verhältnis zur Spitzenleistung [%]
180 45
50 - 70 km
Gesamtspeicherkapazität im
160 40
Verhältnis zu, täglichen
140 35
Benötigte Batterie-
120 30
kapazität: 10 kWh
100 25
80 20
Ladeleistung: 3 kW
60 15
40 10
Ladedauer: 2,5 … 3,5 h
20 5
0 0
0 20 40 60 80 100
Anteil der Plug-in Hybride an der
Gesamtzahl der Fahrzeuge [%]
Quelle: Prof. Sauer, ISEA, RWTH Aachen
07.07.2010 / 8 Speicher_V4G.pptEnergiebedarf im Verkehr (private PKW, Stand 2006)
und elektrische Energieversorgung
spez. Kraftstoffverbrauch in Deutschland:
Benzin und Diesel: ca. 70 kWh/100 km
Elektrofahrzeug: ca. 15 kWh/100 km
gesamter Kraftstoffverbrauch privater PKW in Deutschland:
(41 Mio. Fahrzeuge, 476 Mrd. km/a)
mit Verbrennungsmotoren: ca. 340 TWh
mit Elektrofahrzeugen: ca. 75 TWh (1800 kWh/PKW)
Stromverbrauch Haushalte: ca. 142 TWh (3500 kWh/Haushalt)
Gesamtstromverbrauch D: ca. 524 TWh
Windenergie (2007) in D: ca. 40 TWh (Ziel 2020: ca. 100 TWh)
Mit Elektrofahrzeugen kann der Energiebedarf um 75 % gesenkt werden.
Windenergie könnte den Bedarf aller PKW decken.
07.07.2010 / 9 Speicher_V4G.pptSpeichertechnologien
- Bedarf und Verfügbarkeit
Elektrofahrzeuge könnten bei hoher Marktdurchdringung alle
Aufgaben für das Versorgungssystem im Zeitbereich von
Sekunden bis zu einem Tag übernehmen.
Für mehrtägige Windflauten sowie saisonale Schwankungen
sind große stationäre Speicher erforderlich, beispielsweise:
Speicherseen in alpinen Regionen oder Skandinavien
Wasserstoff in unterirdischen Salzkavernen
Aus der stationären Wasserstoffspeicherung sind Synergien für
die Versorgung zukünftiger Brennstoffzellen-Hybridfahrzeuge zu
erwarten (Wasserstoff als Kraftstoff für die Langstrecke).
07.07.2010 / 10 Speicher_V4G.ppt07.07.2010 / 11 Speicher_V4G.ppt
Sie können auch lesen
