SVGW Fachtagung, 09.09.2010 1 SVGW Gas- und Wasserfachtagung, 9. September 2010, Luzern...

SVGW Fachtagung, 09.09.2010 1

SVGW Gas- und Wasserfachtagung, 9. September 2010, Luzern

„Wärmekraftkopplung – Die dezentrale Lösung!“

• Situationsanalyse • Chancen am Markt• Technologie und Anwendungen• Vorteile der dezentralen WKK

• Fazit

Referent Daniel Dillier, Vizepräsident V3E


Fazit: Beitrag der WKK für die Gesellschaft

1. WKK leistet einen wesentlichen Beitrag zur Energieeffizienz.

2. WKK leistet einen grossen Beitrag zur dezentralen Versorgungssicherheit und kann (auch) Überbrückungslösung sein.

3. WKK leistet einen namhaften Beitrag zur CO2 Reduktion( und zwar nicht erst im Jahr 2030, sondern jetzt ! ).

4. WKK und Gas ist bereits heute eine gute Energielösung.


Wärme-Kraft-Kopplung WKK

Situationsanalyse


Ziele V3E

Filippo LeuteneggerNationalratPräsident V3E

• bis 2030 mit Wärme-Kraft-Kopplung (WKK)

8 % an der CH-Wärmeproduktion (heute 1 %) 12 % an der CH-Stromproduktion (heute 2,5 %)

• die dezentrale Energieerzeugung mit WKK

eine akzeptierte Variante im CH-Produktionsmix

• CO2-Emissionen reduzieren

durch Substitution von alten Heizkessel-Anlagen


Potential WKK in CH: für Wärme und Strom

Heute Wärme 2008 • Installierte Heizleistung mit WKK 270,6 MWth.

• Jährlicher WKK-Zubau (Heute) ca. 4 - 7 MWth. / Jahr

Potential Wärme 2030• Installierte Heizleistung mit WKK 2000 MWth.

• Jährlicher WKK-Zubau (Ziel) 50 – 100 MWth. / Jahr

Heute Strom 2008• Installierte Leistung mit WKK 519,2 MWel.

• Jährlicher WKK-Zubau (Heute) ca. 6 - 9 MWel. / Jahr

Potential Strom 2030:• Installierte Leistung mit WKK 2000 MWel.

• Jährlicher WKK-Zubau (Ziel) 50 – 100 MWel. / JahrDavon 43 % mit erneuerbaren und 57 % mit fossilen Energieträger!*

*

*


Wie werden die Ziele realisiert ?• durch klare Rahmenbedingungen und faire Strom-Rückliefertarife • durch Ausbau erneuerbarer Biogasanlagen (kEV)• durch Substitution der alten Oel- und Gaskessel • durch Ausbau der Kombination WKK mit Wärmepumpen • durch Zubau von wärmegeführten und -dimensionierten WKK Anlagen• durch neue Energiekonzepte der Städte, Gemeinden, Kantone• durch Substitution weiterer Wärmerzeuger für Nah- und Fernwärmenetze• etc., etc.

Was macht V3E ?• politische Aufklärungsarbeit im Parlament und Bund ( siehe Motion 09.3740 )• pflegt enge Zusammenarbeit mit BFE und Energie Schweiz• Vorträge und Öffentlichkeitsarbeit• Webseite, Fachhefte, Aus- und Weiterbildung, Qualitätsmanagement• Kommissions- und Projektarbeiten

Umsetzung der V3E Ziele


Quelle: Referat M. Piot, BFE, anlässlichder WKK-Fachtagung vom 10.11.09

Nationalrat überweist im März 2010die Motion mit 115 JA zu 48 NEIN0 Enthaltungen


BFE Energieperspektiven 2035

Stromangebotsvarianten in der Schweiz gemäss BFE:

• Grundversorgung mitWasserkraft

• Zentrale Versorgung mit Kernkraftwerke ( Var. A gemäss BFE Perspektiven 2035 )Gaskombikraftwerke ( Var. B gemäss BFE Perspektiven 2035 )Kombination ( Var. C gemäss BFE Perspektiven 2035 )

• Dezentrale Versorgung mit Wärme-Kraft-Kopplung ( Var. D gemäss BFE Perspektiven

2035 )Erneuerbare Energien ( Var. E gemäss BFE Perspektiven 2035 )

• Stromimport ( Var. G gemäss BFE Perspektiven 2035 )Die Zukunft kann nur die Kombination sein = Nutzung aller Potentiale!


Stromerzeugung und Stromverbrauch / Stromlücke ab ?

Quelle: Folie aus Referat M. Piot, BFE, anlässlichder WKK-Fachtagung vom 10.11.09

heute 2030


10`000 Feuerungen (> 350 kW) +

Durchschnittsalter 19 Jahre

= Total 13`000 MW th. Heizleistung

70% Oel30% Gas

Stand 2007

WKK Wärme Potential: Substitution fossiler Feuerungen, CO2 Reduktion (Quelle: BFE „Potential erneuerbarer Energien in grösseren fossilen Feuerungen, Jan. 2007, Seite 22)


Anlagentechnologie CO2

in g pro kWh elektr.

CO2

in g pro kWh therm.

Kohle-Kraftwerk 1000 Nur Strom

UCTE-Strom-Mix 430 Nur Strom

Kombianlage/GuD mit Erdgas 360 360 Wärme und Strom

BHKW mit Oel 350 350 Wärme und Strom

Heizkessel mit Oel 300 Nur Wärme

Heizkessel mit Erdgas 220 Nur Wärme

BHKW mit Erdgas 250 250 Wärme und Strom

BHKW mit Biogas 0 0 Wärme und Strom

Heizkessel mit Holz 0 Nur Wärme

Solarthermie 0 Nur Wärme

Anlagentechnologien und CO2 Emissionen (Quelle: V3E intern)



Chancen am Markt


0

100

200

300

400

500

600

700

J F M A M J J A S O N D

Basel Bern St. Gallen

Heizgradtage pro Monat (langjähriges Mittel 1991 – 2000)


Stromimport Stromimport

Stromexport


0

100

200

300

400

500

600

700


Basel Bern St. Gallen

Das ist die Chance für wärmegeführte Wärme-Kraft-K

opplung!


Heizgradtage pro Monat (langjähriges Mittel 1991 – 2000)

Stromimportüberschüsse pro Monat 2006, 2007, 2008


Chance WKK: hohe Energieeffizienz und CO2 Reduktion

Um die gleiche Menge Wärme und Strom zu erzeugen, ist bei getrennter Erzeugung 66% mehr Energie erforderlich.

Strom ( Import ):CO2 = 430 g/kWh

Wärme:CO2 = 220 g/kWh

Strom + Wärme:CO2 = 250 g/kWh


Chance WKK: mehr Strom, weniger CO2 (Quelle: BFE; Studie von Nov. 2008 Seite 15, F. Rognon

Für die ganze Schweiz: gleiche Menge Wärme, weniger CO2 und zusätzlich Strom ins Netz!

Aus 1 Million KesselWärme:CO2 = 220 g/kWh

Strom:CO2 = 250 g/kWh

Wärme:CO2 = 250 g/kWh

Kessel

VerlusteNutzwärme74 TWh

FossileBrennstoffe81 TWh

CO2 =

20 mio t

zusätzliche Elektrizität ins Netz 11 TWh

Nutzwärme 74 TWh

Erneuerbare Energien23 TWh

Fossile Brennstoffe 81 TWh

Verluste CO2 =

12 mio t

Wärmepumpen

Holzkessel

Solarthermie

WKK / GuD

Erzeugung der Nutzwärme durch 800`000 Oel- und 200`000 Gaskessel:

Substitution durch erneuerbare Energie in Kombination mit fossiler Stromerzeugung:


Chance WKK + WP: mit erneuerbarer CO2 freier Umweltenergie

3 Teile Energie aus der Umwelt

Quellen:- Luft- Boden- Wasser *- Abwärme - Kälteanlagen - Kanalisation - Tunnel* kantonale Gesetze

4 Teile Gebäudeheizung

Ziel:- Raumwärme- Luftverteilsysteme- Brauchwarmwasser

1 Teil Antriebsenergie:- Strom aus WKK


Chance WKK : dezentrale Einspeisung am Ort des Bedarfs

Auf tiefster Netzebene; keine Übertragungs- verluste


Chance WKK: Ist Teil der Netze der Zukunft

Präsentation von BFE am VSE Symposium im Mai 2009.



Technologie undAnwendungen


WKK - Prinzipschema

WKK-Aggregat


Stirling / Verbrennungsmotor1 bis 5 kWel. / Wirkungsgrad el 14 % bis 25 %4 bis 13 kWth / Wirkungsgrad th ? %Feldtest

WKK - Technologien

Brennstoffzelle1 kWel. / Wirkungsgrad el. 20 bis 35 %1 kWth. / Wirkungsgrad th. ? %Feldtest

Microgasturbine100 kWel. / Wirkungsgrad el. 26 bis 31%120 kWth. / Wirkungsgrad th ? %Serienreife erlangt


Gasmotor300 bis 5‘000 kWel. / Wirkungsgrad el 40 % bis 45 %400 bis 5`000 kWth. / Wirkungsgrad th 50 % bis 45 %Serienreife erlangt, kurzfristig lieferbar

WKK - Technologien

Gasmotor5 bis 300 kWel. / Wirkungsgrad el 28 % bis 40 %8 bis 400 kWth / Wirkungsgrad th 60 % bis 50 %Serienreife erlangt, kurzfristig lieferbar


Wellness, Reha-Kliniken, Residenzen

Sport- und Freizeitstätten

WKK-Anwendungen

Biogasanlagen

Hotels, Spitäler, AltersheimeVerwaltung, DienstleistungBildung, Infrastruktur, Industrie

Kläranlagen



Vorteile der dezentralen WKK



+ Hocheffiziente Wärme- und Stromerzeugung am Ort des Bedarfs

+ keine Übertragungsverluste Einspeisung auf tiefster Netzebene

+ WKK hat max. Wirkungsgrade dank hoher Brennstoffausnutzung

+ Einsatz von erneuerbaren Energien (Biogas, Klärgas) oder Erdgas

+ CO2 Reduktion mit WKK als System; WKK + WärmepumpeWKK + Elektro-Autos

( Mobilität )

+ CO2 Reduktion bei Substitution alter fossiler Kesselanlagen

+ WKK kann Wärme und Strom produzieren, ohne Schweizer CO2 Bilanz zu belasten

+ Kann (auch) Überbrückungslösung sein

+ Notstromtauglich



+ Eigene Versorgungssicherheit z.B. für EW, Stadtwerke, etc.

+ Günstiger wie viele neue erneuerbare Energien

+ Wärmegeführte WKK sind gute Ergänzung zur Wasserkraft

+ Wirtschaftlichkeit > 100 kWel. und 4000 Betriebsstunden/Jahr

+ Wertschöpfung im Betrieb, Arbeitsplätze vor Ort

+ Einfach finanzierbar (Leasing, Kredite oder Contracting)

+ Ausgereifte Serientechnologie, einfache Bedienung und Unterhalt

+ Einsetzbar bei Modernisierung und Erweiterungen von Energieanlagen

+ Kurze Lieferzeit und innerhalb 6 Monaten betriebsbereit

+ Lange Lebensdauer ( Grosse Revision erst nach 60`000 Betriebsstunden d.h. bei 4000 Betriebsstunden pro Jahr nach 15 Jahren )



Fazit


Fazit: Beitrag der WKK für die Gesellschaft

1. WKK leistet einen wesentlichen Beitrag zur Energieeffizienz.

2. WKK leistet einen grossen Beitrag zur dezentralen Versorgungssicherheit und kann (auch) Überbrückungslösung sein.

3. WKK leistet einen namhaften Beitrag zur CO2 Reduktion ( und zwar nicht erst im Jahr 2030, sondern jetzt ! ).

4. WKK und Gas ist bereits heute eine gute Energielösung.


Herzlichen Dank für Ihr Interesse!

V3E Verband Effiziente Energie Erzeugung

www.v3e.ch I [email protected]

http://www.v3e.ch/

mailto:[email protected]

Date post:	05-Apr-2015
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