Potenziale von Power-to-Gas-Energiespeichern: modellbasierte Analyse des markt- und netzseitigen Einsatzes im zukünftigen Stromversorgungssystem
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Stuttgart
Fraunhofer-Verl.
2015
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INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS XV
ABBILDUNGSVERZEICHNIS XV
TABELLENVERZEICHNIS XVII
1 MOTIVATION UND ZIELSETZUNG 1
1.1 MOTIVATION 1
1.2 ZIELSETZUNG 2
1.3 AUFBAU DER ARBEIT 2
2 GRUNDLAGEN, MODELLE UND ANNAHMEN 5
2.1 AUSGLEICHSOPTIONEN 5
2.1.1 RAEUMLICHE FLEXIBILITAETSOPTIONEN 6
2.1.2 ZEITLICHE FLEXIBILITAETSOPTIONEN 7
2.1.3 PTG-TECHNOLOGIE ALS KOMBINIERTE ZEITLICHE UND RAEUMLICHE
AUSGLEICHSOPTION 9
2.1.3.1 PTG-PROZESS 10
2.1.3.2 C0
2
-QUELLEN 11
2.1.3.3 EINSPEISEMOEGLICHKEITEN UND SPEICHERKAPAZITAETEN IM ERDGASNETZ 12
2.1.3.4 PTG ALS VERKNUEPFUNG ZWISCHEN DEN ENERGIESEKTOREN 13
2.1.3.5 STAND DER TECHNOLOGIEENTWICKLUNG 14
2.2 MODELLIERUNG DER STROMVERSORGUNG 14
2.2.1 KRAFTWERKS- UND SPEICHEREINSATZPLANUNG 15
2.2.2 MODELLIERUNG DES UEBERTRAGUNGSNETZES 19
2.2.2.1 LEISTUNGSFLUSSGLEICHUNGEN 19
2.2.2.2 ENTKOPPELTE DC-LASTFLUSSRECHNUNG 22
2.2.2.3 REGIONEN-NETZMODELL 24
2.2.2.4 PARAMETER DES REGIONEN-NETZMODELLS 25
2.2.2.5 BERECHNUNG DES NETZAUSBAUS 26
2.2.3 ZUSAMMENSPIEL VON NETZ UND ANLAGENEINSATZ 27
2.2.3.1 INTEGRATION DES DC-LEISTUNGSFLUSSES IN DIE EINSATZOPTIMIERUNG .
27
2.2.3.2 ABBILDUNG VON KOSTEN FUER DEN STROMTRANSPORT 28
2.2.4 MODELLIERUNG VON PTG-ENERGIESPEICHERN 29
2.2.4.1 ABBILDUNG ALS FLEXIBLE EINSPEICHEREINHEIT 30
2.2.4.2 ABBILDUNG ALS STROM-ZU-STROM-SPEICHER 31
2.2.4.3 MODELLIERUNG VON PTG FUER EINEN MODELLENDOGENEN ZUBAU . 32
2.3 SZENARIORAHMEN 33
2.3.1 SZENARIOBEZEICHNUNGEN 34
2.3.2 STROMERZEUGUNG MIT ERNEUERBAREN ENERGIEN 35
2.3.3 STROMVERBRAUCH 37
2.3.4 RESIDUALLAST 37
2.3.5 DISPONIBLER KRAFTWERKSPARK UND BRENNSTOFFPREISE 38
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3 AUSGLEICHSBEDARF IN ZEITLICHER UND RAEUMLICHER DIMENSION 41
3.1 STROMUEBERSCHUESSE ALS MASS FUER DEN AUSGLEICHSBEDARF 41
3.1.1 CHARAKTERISIERUNG DER STROMUEBERSCHUESSE 42
3.2 ZEITLICHER AUSGLEICHSBEDARF "44
3.2.1 STROMUEBERSCHUESSE IN DEN BASISRECHNUNGEN 44
3.2.2 STROMUEBERSCHUESSE UNTER DEM EINFLUSS VON SENSITIVITAETEN 46
3.2.2.1 ERHOEHTE MUST-RUN-ERZEUGUNGSLEISTUNG 46
3.2.2.2 KEINE NUTZUNG DER LASTMANAGEMENTPOTENZIALE 47
3.2.2.3 ZUSAETZLICHE STUNDENSPEICHER 48
3.2.2.4 INTEGRATION DER AUSGLEICHSOPTION PTH 50
3.3 RAEUMLICHER AUSGLEICHSBEDARF 51
3.3.1 RAEUMLICHE VERTEILUNG DER STROMUEBERSCHUESSE 51
3.3.2 AUSGLEICHSBEDARF ZWISCHEN DEN NETZREGIONEN 52
3.4 ZUSAMMENSPIEL ZWISCHEN ZEITLICHEM UND RAEUMLICHEM AUSGLEICHSBEDARF 53
3.4.1 ERMITTLUNG VON KOSTENOPTIMALEN UEBERTRAGUNGSKAPAZITAETEN 55
3.4.2 ZEITLICHE CHARAKTERISTIK NETZSEITIGER STROMUEBERSCHUESSE 58
3.5 AUSWAHL VON RELEVANTEN SENSITIVITAETEN ZUR BESTIMMUNG EINES
ANWENDUNGSBEREICHS
FUER DIE PTG-TECHNOLOGIE 59
4 EINSATZ DER POWER-TO-GAS-TECHNOLOGIE IM GESAMTSYSTEM 63
4.1 MARKTSEITIGER EINSATZ 63
4.1.1 PTG-EINSATZ IM 85%-EE-SZENARIO 64
4.1.1.1 ABBILDUNG DER PTG-TECHNOLOGIE 64
4.1.1.2 CHARAKTERISTIK DES PTG-EINSATZES 64
4.1.1.3 ZUSAMMENSPIEL VON PTH UND PTG 65
4.1.2 BESTIMMUNG EINER NUTZEN-KOSTEN-OPTIMIERTEN PTG-LEISTUNG 67
4.1.2.1 NUTZEN DES PTG-EINSATZES 68
4.1.2.2 INVESTITIONSKOSTEN DER PTG-ANLAGEN 69
4.1.2.3 NUTZEN-KOSTEN-KURVEN 71
4.1.2.4 EINFLUSS DES SPEICHERGASWERTES AUF DAS ERGEBNIS 72
4.1.3 SCHLUSSFOLGERUNGEN ZUM MARKTSEITIGEN PTG-POTENZIAL 73
4.2 NETZSEITIGER EINSATZ 74
4.2.1 RAEUMLICHE VERTEILUNG DER PTG-ANLAGEN 74
4.2.1.1 METHODIK ZUR ERMITTLUNG EINER NETZOPTIMIERTEN ANLAGENVERTEILUNG
74
4.2.1.2 REGIONALE VERTEILUNG DER PTG-ANLAGEN 75
4.2.2 MEHRWERT EINES NETZDIENLICHEN PTG-EINSATZES 77
4.2.2.1 VERHAELTNIS ZWISCHEN NETZ- UND MARKTSEITIGEM PTG-BETRIEB . 77
4.2.2.2 PTG-EINSATZ JE REGION 79
4.2.2.3 KOSTEN FUER DEN NETZKONFORMEN ANLAGENEINSATZ 82
4.2.3 SCHLUSSFOLGERUNGEN ZUR BEDEUTUNG DES NETZSEITIGEN PTG-EINSATZES
. 85
4.3 FREIHEITSGRADE DURCH DIE GASNETZINFRASTRUKTUR 86
4.3.1 EINSATZCHARAKTERISTIK DES SPEICHERGASES IM STROMSEKTOR 86
4.3.2 MEHRWERT DES FLEXIBEL EINSETZBAREN SPEICHERGASES 88
4.3.3 SCHLUSSFOLGERUNGEN ZU DEN FREIHEITSGRADEN EINER SPEICHERUNG IN DER
ERD
GASINFRASTRUKTUR 90
4.4 ZUSAMMENFASSUNG UND EINORDNUNG DER ERGEBNISSE 90
5 BETRIEBSWIRTSCHAFTLICHE ANALYSE DES POWER-TO-GAS-EINSATZES 95
5.1 DARSTELLUNG DER WIRTSCHAFTLICHKEIT ANHAND VON METHANGESTEHUNGSKOSTEN
95
5.1.1 BERECHNUNG DER STROMBEZUGSKOSTEN 96
5.1.1.1 STEUERN UND ABGABEN 97
5.1.1.2 AUSWIRKUNG DER LETZTVERBRAUCHERABGABEN AUF DIE STROMBEZUGS
KOSTEN 98
5.1.2 ABLEITEN VON METHANGESTEHUNGSKOSTEN 99
5.1.2.1 EINFLUSS DER INVESTITIONSKOSTEN 100
5.1.2.2 EINFLUSS EINES HOEHEREN SPEICHERGASWERTES 101
5.1.3 EINFLUSS DES NETZSEITIGEN PTG-EINSATZES AUF DIE WIRTSCHAFTLICHKEIT
102
5.1.3.1 REDISPATCH ALS MOEGLICHKEIT FUER EINEN NETZSEITIGEN EINSATZ .
102
5.1.3.2 WIRTSCHAFTLICHKEIT VON PTG AN VERSCHIEDENEN STANDORTEN . 103
5.1.4 WIRTSCHAFTLICHKEIT BEI GERINGEREM EE-ANTEIL 104
5.2 REALISIERUNG EINES VOLKSWIRTSCHAFTLICH OPTIMIERTEN PTG-EINSATZES 105
5.2.1 LANGFRISTIGE PERSPEKTIVE 105
5.2.1.1 RAEUMLICHE ANREIZE 106
5.2.1.2 *GERECHTES" UMLAGENSYSTEM 106
5.2.2 HANDLUNGSOPTIONEN ZUR EINFUEHRUNG DER PTG-TECHNOLOGIE 107
6 SCHLUSSFOLGERUNGEN UND AUSBLICK 109
6.1 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 109
6.2 AUSBLICK: ROLLE VON CHEMISCHEN ENERGIETRAEGERN IN EINEM
100%-EE-SZENARIO . . . 115
LITERATURVERZEICHNIS XIX
ANHANG XXIX |
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Beschreibung
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2000 ZP 4100 J54 |
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| Exemplar 1 | ausleihbar Verfügbar Bestellen |