Flexibilitätskonzepte für die Stromversorgung 2050: Technologien - Szenarien - Systemzusammenhänge :
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Veröffentlicht: |
München
Deutsche Akademie der Technikwissenschaften
November 2015
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Schriftenreihe: | Energiesysteme der Zukunft. Analyse
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adam_text | INHAL
T
ABKUERZUNGEN............... 7
EINHEITEN..................... 8
. ZUSAMMENFASSUNG..1.
.............................
..................................................
9
1.
EINLEITUNG.................................................................................................
15
2.
METHODIK.................................................................................................
17
2.1 BESTIMMUNG DES FLEXIBILITAETSBEDARFS
............................
18
2.1.1 AUSWAHL ILLUSTRATIVER ENERGIESZENARIEN
.............................................................
19
2.1.2 BERECHNUNG DER RESIDUALLAST FUER DIE AUSGEWAEHLTEN SZENARIEN
.....................
21
2.2 INTERDISZIPLINAERE BEWERTUNG MOEGLICHER
FLEXIBILITAETSOPTIONEN......................................23
2.3 DECKUNG DES
FLEXIBILITAETSBEDARFS.....................................................................................27
2.3.1 BERECHNUNGSMETHODIK DER
MODELLRECHNUNGEN...............................................28
2.3.2 ANNAHMEN UND
VEREINFACHUNGEN......................................................................28
2.3.3 UNTERSUCHTE VARIANTEN DES ENERGIESYSTEMS:
SZENARIEN UND PARAMETERSAETZE
..........................................................................
29
2.4 STAERKEN UND GRENZEN DER M
ETHODIK...............................................................................31
2.4.1 GRENZEN DES
BERECHNUNGSALGORITHMUS.............................................................
31
2.4.2 EINGRENZUNG AUF DAS
STROMSYSTEM.................................................. 32
2.4.3 DEUTSCHLAND UND
EUROPA.....................................................................................33
. 2.4.4 ZIELJAHR 2050 - ORIENTIERUNG FUER AKTUELLE ENTSCHEIDUNGEN
.............................
33
2.4.5 VOLKSWIRTSCHAFTLICHER ANSATZ VERSUS MARKTDESIGN
...........................................
34
2.4.6 REGIONALISIERUNG VERSUS ZENTRALISIERUNG DES
ENERGIEVERSORGUNGSSYSTEMS
....
35
3
. DIE ROLLE EINZELNER TECHNOLOGIEN IM ENERGIESYSTEM 2050
36
3.1 W
INDKRAFT............................................................................................................................
36
3.2 PHOTOVOLTAIK................................................ 37
3.3
BIOMASSE.............................................................................................................................
39
3.4 SOLARTHERMISCHE
STROMERZEUGUNG...................................................................................42
3.5 GEOTHERMISCHE
STROMERZEUGUNG....................................................................................45
3.6 KONVENTIONELLE
KRAFTWERKE...............................................................................................47
3.6.1
KOHLEKRAFTWERKE.....................................................................................................49
3.6.2 GASTURBINEN- UND GUD-KRAFTWERKE
....................................................................
50
3.6.3 FORSCHUNGS- UND
ENTWICKLUNGSBEDARF................................................................51
3.7
SPEICHER..............................................................................................................................
52
3.8 DEMAND-SIDE-MANAGEMENT IM STROMBEREICH
....................................................
55
3.9 DEMAND-SIDE-MANAGEMENT IM WAERMEBEREICH
...........................................................
57
J* 3.10 NETZE
.............................................
58
3.11 POWER-TO-X
...........
................................................................................................................
59
4. AUSSAGEN ZU ENERGIEPOLITISCH RELEVANTEN FRAGESTELLUNGEN
...................
.
62
4.1 WELCHE GRUNDLEGENDEN CHARAKTERISTIKA HABEN MOEGLICHE
STROMSYSTEME IM JAHR 2050?
.
..........................................................................................62
4.2 WIE WIRKEN SICH DIE C02-REDUKTIONSZIELE AUF DEN FLEXIBILITAETSPARK
AUS?
..................
64
4.3 WAS BEDEUTET EINE VOLLVERSORGUNG AUS ERNEUERBAREN ENERGIEN FUER
DAS
STROMVERSORGUNGSSYSTEM?........................................................................................
69
4.4 WELCHE ROLLE SPIELEN SPEICHER IM ZUKUENFTIGEN
ENERGIESYSTEM?..................................70
4.5 WELCHE ROLLE SPIELEN CCS, SOLARTHERMISCHE UND GEOTHERMISCHE
STROMERZEUGUNG?
................................
73
4.6 WIE KANN DIE ABHAENGIGKEIT VON IMPORTEN FOSSILER ENERGIETRAEGER
REDUZIERT
WERDEN?..............................................................................................................75
4.7 WIE UNTERSCHEIDEN SICH STROMVERSORGUNGSSYSTEME MIT UNTERSCHIEDLICHEM
NETZAUSBAU UND UNTERSCHIEDLICHEM
DEZENTRALITAETSGRAD?............................................78
4.8 WELCHE STROMSYSTEME GENIESSEN HOHE AKZEPTANZ IN DER BEVOELKERUNG
UND
WARUM?........................................................................................................................80
5
. FAZIT
.............................
87
6. ANHANG
.....
.
.............................................................................................
92
6.1 TECHNOLOGIEPARAMETER FUER DIE
MODELLRECHNUNGEN......................................................92
6.1.1 KONVENTIONELLE KRAFTWERKE UND
BIOMASSEKRAFTWERKE......................................92
6.1.2
GEOTHERMIE..........................................................................................................
94
6.1.3
SOLARTHERMIE.........................................................................................................
94
6.1.4
SPEICHER.................................................................................................................95
6.1.5
POWER-TO-X.............................................................................................
97
6.2
BERECHNUNGSMODEL!.........................................................................................................
98
6.2.1 MODELLIERUNG DER FLEXIBILITAETSTECHNOLOGIEN
......................
;.........................
.
98
6.2.2 KOSTEN BASIERTE
TECHNOLOGIEZUORDNUNG...........................................................101
LITERATUR
...........................................
103
VERWENDETE
SZENARIOSTUDIEN.................................................................107
UEBER DAS
AKADEMIENPROJEKT..................................................................108
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