Integration erneuerbaren Stroms ins Erdgasnetz
Nachfolgend einige Zitate aus der o.g. Dena-Broschüre mit dem Untertitel: "Power to Gas – eine innovative Systemlösung für die Energieversorgung von morgen entwickeln":
1. Das Stromsystem im Wandel.
"Die Systemlösung Power to Gas könnte einen wichtigen Beitrag leisten, um nicht direkt in das Stromnetz integrierbaren Strom aus erneuerbaren Energien nutzbar zu machen. Der
Power-to-Gas-Ansatz ermöglicht die Speicherung von erneuerbarem Strom im Erdgasnetz und dessen Rückverstromung in Gaskraftwerken. Darüber hinaus kann das synthetische Gas auch im Kraftfahrzeugverkehr und in der Wärmeversorgung genutzt werden. Auch wäre die unmittelbare Nutzung des erzeugten Wasserstoffs in der Industrie möglich."
2. Herausforderungen für die Energieversorgung der Zukunft.
"Um das Stromsystem in solchen Situationen im Gleichgewicht zu halten, muss die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in höhere Netzebenen weitergeleitet und in die Verbrauchszentren transportiert werden."
"Um eine weitgehende Nutzung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien zu ermöglichen und um längere Phasen stark schwankender Stromproduktion zu überbrücken, müssen künftig ausreichend Stromspeicherkapazitäten zur Verfügung stehen. Eine besondere Rolle kommt hierbei der Entwicklung von Langzeitspeichern zu."
3. Die Rolle von Stromspeichern.
"Kurzzeitspeicher werden in erster Linie eingesetzt, um kurzfristige Schwankungen im Tagesbereich ausgleichen und beispielsweise die Stromerzeugung aus Photovoltaik-Anlagen auch nachts nutzbar zu machen (Tag- und Nachtausgleich).
Langzeitspeicher im Wochenbereich oder für saisonale Zeiträume sind erforderlich, um die Stromüberschüsse, die in einem System mit sehr hohem Anteil fluktuierender erneuerbarer Energien phasenweise entstehen können, zu speichern und sie in Zeiten ohne ausreichende erneuerbare Stromproduktion wieder zu nutzen. Für eine Stromversorgung, die zu großen Teilen oder sogar vollständig auf fluktuierenden erneuerbaren Energien basiert, sind Stromspeicher mit großer Kapazität zur Überbrückung von längeren Zeiten mit geringer Stromeinspeisung aus erneuerbaren Energien erforderlich."
4. Power to Gas: Systemlösung für morgen.
"Die Erdgasinfrastruktur als Speicher."
"Die bestehenden Erdgasspeicher stellen mit 23,5 Milliarden Kubikmetern den größten Energiespeicher in Deutschland dar. Sie gleichen sowohl tages- als auch jahreszeitliche Verbrauchsspitzen aus.
Porenspeicher wie ehemalige Erdgas- und Ölfelder oder Gesteinskörper mit Hohlräumen (Aquifere) dienen zur Deckung des saisonalen Grundlastbedarfs an Erdgas. Sie reagieren durch die natürlichen Fließwege im kapillaren Porenraum der Speichergesteine in der Regel langsamer auf Veränderungen von Förderraten als andere Speicher. Im Hinblick auf die Nutzung von Power to Gas (ohne Methanisierung) besteht aktuell noch Forschungsbedarf zu der Wasserstoffverträglichkeit von Porenspeichern.
Salzkavernenspeicher sind in ihrer Ein- und Ausspeicherrate leistungsfähiger als Porenspeicher und daher besonders für die tageszeitliche Spitzenlastabdeckung geeignet."
5. Geeignete Standorte für Power to Gas.
"Für die Methanisierung ist eine möglichst erneuerbare Kohlendioxidquelle notwendig ... Neben dem erzeugten Wasserstoff oder synthetischem Erdgas kann auch die Nutzung der Nebenprodukte
Wärme und Sauerstoff eine Rolle spielen."
"Für die Einspeisung von Wasserstoff oder Methan in das Erdgasnetz ist die bereits vorhandene Gasinfrastruktur entscheidend. Da bei der Einspeisung von Wasserstoff die Wasserstoffkonzentration
im Erdgasnetz von derzeit fünf Prozent – für einige Anwendungen sogar zwei Prozent – nicht überschritten werden darf, ist für Elektrolyseure ein Standort mit einem kontinuierlich
hohen Gasdurchfluss im Erdgasnetz von Vorteil."
"Auch die räumliche Nähe zu erneuerbaren Stromquellen, insbesondere zu Windenergieanlagen, ist ein wesentlicher Standortfaktor für die Realisierung des Power-to-Gas-Konzepts. Das Stromnetz wird maximal entlastet, wenn die Elektrolyseure in der Nähe der erneuerbaren Stromerzeuger stehen."
6. Pilotprojekte.
- SolarFuel-Alpha-Anlage, Stuttgart.
- 250-kW-Power-to-Gas-Pilotanlage, Stuttgart.
- Enertrag-Hybridkraftwerk, Prenzlau.
- Audi-e-gas-Anlage, Werlte.
- E.ON-Pilotanlage, Falkenhagen.
- Demonstrations- und Innovationsprojekt RH2-Werder/
Kessin/Altentreptow (RH2-WKA), Grapzow.
7. Die Strategieplattform Power to Gas.
"Um die Idee der Stromspeicherung im Erdgasnetz weiterzuentwickeln, hat die Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) die Strategieplattform Power to Gas ins Leben gerufen.
Zusammen mit Fachakteuren aus Wirtschaft, Verbänden und Forschung untersucht die dena im Rahmen der Strategieplattform, welchen Beitrag das Erdgasnetz zur Integration erneuerbarer Energien in das Energiesystem leisten und wie die neue Systemlösung künftig zur Anwendung gebracht werden können."
Quelle und Broschüre: powertogas.info
