Wärmespeicher & Power-to-District Heat
„Zukünftig werden Überschusssituationen bei der regenerativen Stromerzeugung vermehrt auftreten. Deshalb müssen Lösungen für eine sinnvolle Nutzung dieses Stroms gefunden werden – die zunehmende Abschaltung der EE-Anlagen wäre die schlechteste Alternative. Die Wärme- speicher der KWK-Anlagen bieten eine sinnvolle, kostengünstige und relativ einfach umzusetzende Möglichkeit zur Nutzung dieses Stroms. Durch den Einsatz von Elektroheizern in den Wärme- speichern können im Jahr 2030 rund 6 TWh und im Jahr 2050 zwischen16 TWh und 22 TWh genutzt werden. Dies bietet für das Gesamtsystem deutliche Vorteile: Die Stromnetze werden durch die in der Fläche vorhandenen KWK-Anlagen entlastet. Flexible KWK-Systeme verbinden auch zukünftig den Strom- und Wärmemarkt und erreichen damit Effizienz und die Integration erneuerbarer Energien.“ (Zitat aus Prognos-Studie 2013, „Maßnahmen zur nachhaltigen Integration von Systemen zur gekoppelten Strom- und Wärmebereitstellung in das neue Energieversorgungssystem“)
Power-to-District Heat
[+]Der hohe Anteil an wechselhaft verfügbaren erneuerbaren Energiequellen und deren Einfluss auf das Stromsystem wird in Zukunft weiterhin stark zunehmen. Power-to-District Heat bietet hier eine sinnvolle Ergänzung des KWK-Systems. Denn in Zeiten von erneuerbarem Überschuss-Strom wird Strom, sofern nicht anderweitig speicherbar, in Wärme umgewandelt. Dies wirkt nicht nur stromnetzstabilisierend, sondern auch kostendämpfend. Power-to-District Heat zeichnet sich durch hohe Wirkungsgrade, Effizienz und ein einfaches Funktionsprinzip (einfache Einsatzweise fokussiert auf Windstromüberschusszeiten) aus. Dabei ergänzen sich erneuerbare Energien und KWK sehr gut.
Dieser Umstand wird durch die bereits erwähnte, von AGFW und BDEW in Auftrag gegebene, Prognos-Studie bestätigt.
Wärmespeicher
[+]Wärmespeicher tragen zu mehr Flexibilität bei der Stromversorgung bei und erleichtern die Integration von erneuerbaren Energien. Sie können damit zu einem wesentlichen Baustein für die Energiewende in Deutschland werden. Bei der Wärmespeichertechnologie handelt es sich dabei um eine weitestgehend ausgereifte und akzeptierte Technologie, die in allen Größenordnungen zur Verfügung steht.
Der Beitrag von Wärmespeichern zur Integration erneuerbarer Energien wurde in einer von AGFW beauftragen Studie im Jahr 2011 untersucht. Bis zu diesem Zeitpunkt fehlte es an einer genauen Beschreibung u. a. des Wirkmechanismus, des Bedarfes und eines Vergleiches mit anderen Optionen zur Integration erneuerbarer Energien. Diese Wissenslücke ist durch die Studie behoben worden: Anhand von typischen Anwendungsfällen wird das heutige und zukünftige Last- bzw. Erzeugungs-Managementpotenzial von KWK-Anlagen mit Wärmespeichern dargestellt. Im Vergleich mit anderen Alternativen (wie z. B. Druckluftspeichern, Pumpspeicherkraftwerken, Wasserstoff/Methan etc.) wird von Prognos bestätigt, dass Wärmespeicher in Verbindung mit KWK-Anlagen insbesondere durch ihre aktuell bereits gegebene technische Verfügbarkeit, ihre relativ kurzen Realisierungszeiten, ihre relativ gute Akzeptanz sowie die verhältnismäßig geringen Investitionskosten über relevante Vorteile im Gesamtvergleich mit alternativen Lastmanagementoptionen verfügen.