VIKTOR KAPLAN-LECTURE - Sicher in die Energiezukunft Dekarbonisierung und Sektorenkopplung Dr. Rusbeh Rezania
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VIKTOR KAPLAN-LECTURE
Sicher in die Energiezukunft
Dekarbonisierung und
Sektorenkopplung
Dr. Rusbeh Rezania
Wien, 11.6.2018
Agenda
• Dekarbonisierung des Energiesystems:
Energiewende = Stromwende + Wärmewende
• KWKs als Herzstück der Dekarbonisierung
• Dekarbonisierung des Fernwärmesystems
• Sektorenkopplung in der Praxis:
• Power2Heat: E-Heizer Leopoldau
• Großwärmepumpe Simmering
• Strategische Entwicklung des Wärmeerzeugungsportfolios
12.06.2018 © Wien Energie - Vertraulichkeitshinweis 2
Energiewende = Stromwende + Wärmewende
Energiewende Anteil erneuerbarer Energie
=
~70TWh
Strom
(Energieträger)
72%
+
46%
~83TWh
Wärme*
(Nutzungsform)
+ 9%
~107TWh
Mobilität
(Nutzungsform) Strom Fernwärme Mobilität
*Warmwasser und Heizung
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Sektorkopplung
• Dekarbonisierung wird wirtschaftlich und technisch nur durch eine
Verschmelzung von Strom, Wärme und Verkehr zu einem „integrierten
Energiesystem“ möglich
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KWKs: Herzstück des dekarbonisierten Energiesystems
Gas 2 • Energiesystem wird
Wind, Wasser, Power
PV, dekarbonisiert -
Stromspeicher Erzeugung erfolgt
Biogas, durch Wind, PV,
KWK Holz biogene Stoffe, etc.
Geothermie, Gasspeicher
Solarthermie, • Sektorkopplung
Wärmespeicher
ermöglicht effizienten
Transfer zwischen
Energieträgern und
Green Gas, Services
Strom Wärme
Biogene • Flexibilisierte KWKs
bilden das Herzstück
des Systems
Power 2 Power 2
Heat Gas
Licht/ Heizung/ Wärme
Mobilität
Haushaltsgeräte Warmwasser Strom
Gas
KundInnen
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Dekarbonisierung des Fernwärmesystems
Biomasse
KWK und HWK
(Bio)Gas KWK
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Sektorenkopplung in der Praxis
E-Heizer Leopoldau
• 2 Elektroden-Kessel mit je 10 MW Leistung (Einsatzsicherheit)
• Erhitzt mit überschüssigem Strom aus dem Netz Wasser auf über 160
Grad Celsius
• Hoher Wirkungsgrad der Anlage
• Schnelle Verfügbarkeit des Systems
aus dem kalten Zustand
(innerhalb von max. 10 Minuten
sind alle 20 MW verfügbar)
• Emissionsfreie Erzeugung
• Im Einsatz seit November 2017
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Sektorenkopplung in der Praxis
E-Heizer Leopoldau
Die Anlage erfüllt 2 Hauptaufgaben:
• Teilnahme am Sekundärregel-
energiemarkt: Umwandlung des
überschüssigen Netzstromes aus
erneuerbarem Strom in Wärme:
Trägt zur Stabilisierung des
Stromsystems bei (Ausgleich für
höheren Anteil fluktuierender
Einspeiser) und erhöht die
Versorgungssicherheit
• Dient in den kalten Jahreszeiten
als Ausfallsreserve für das
Fernwärmenetz
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Sektorenkopplung in der Praxis E-Heizer Leopoldau: Teilnahme am Regelenergiemarkt – Beispiel 5.4.2018 • Abruf seitens APG: rund 10 MW (gelbe Linie) mit einer Dauer von rund 10 Minuten • Erreichung der geforderten Leistung innerhalb von rund 3 Minuten 12.06.2018 © Wien Energie - Vertraulichkeitshinweis 9
Sektorenkopplung in der Praxis
Großwärmepumpe Simmering
• Integration von Großwärmepumpe
am Standort Simmering in Wien
• Kühlkreislauf der vorhanden
Kraftwerke am Standort Simmering
+ Donaukanal dienen als Quelle für
die Wärmepumpen (rund 1 GWth
installierte Leistung am Standort)
• Effizienzsteigerung vom Standort:
Nutzung der Abwärme, die sonst in
Donaukanal abgegeben wird
Größte Wärmepumpe
Mitteleuropas
12.06.2018 © Wien Energie - Vertraulichkeitshinweis 10Sektorenkopplung in der Praxis Großwärmepumpe Simmering • 2 Kompressions-Wärmepumpen • Thermische Leistung: 27-39 MWth • Temperaturniveau der Quelle: 6-27°C • Austrittstemperatur bis 95°C • Inbetriebnahme mit Q4 / 2018 (geplant) 12.06.2018 © Wien Energie - Vertraulichkeitshinweis 11
Sektorenkopplung in der Praxis
Großwärmepumpe Simmering
Verdampfer + Kondensator +
Zwischendurckbehälter (blau)
Verdampfer
• 12 m lang mit 1,8 Durchmesser
• Je ca. 2.200
Hochleistungswärmetauscherrohre
aus CuNiFe Legierung
• Verdampferleistung 18- 27 MW
12.06.2018
Antriebsmotoren + 12
SanftanlaufgerätStrategische Entwicklung des Wärmeerzeugungsportfolios
Weitere Aktivitäten mit Innovationscharakter
Forschungsaktivitäten
Abwärme aus Abwasser • Errichtung von Pilotanlagen
bzw. Grundwasser
• Sammlung von Betriebserfahrung und
Dimensionierungsgrundlagen für
zukünftige Projekte
Abwärme aus
Rauchgasreinigung
• Flexibilisierung der Systeme in Hinblick
auf Anforderungen des Strom- und
Wärmesystems
• GeoTief Wien: Forschungsprojekt zur Erhebung des geothermischen Potenzials
im Osten Wiens (Tiefengeothermie)
• 3D-seimische Messungen in 2018 (Flächengröße: 130 Km2) und Analyse bis
2020
• Erhöhung der Energieausbeute aus Geothermie-Anlage in Kombination mit
Großwärmepumpen
12.06.2018 © Wien Energie - Vertraulichkeitshinweis 13Danke für Ihre Aufmerksamkeit.
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rusbeh.rezania@wienenergie.at
Seite 146/12/2018 26.4.2018, Gudrun Senk, Wien Energie 15
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