P2H - P2G - P2L - P2V - Sektorenkopplung m. Überschuss-Strom

Informationen oder Neuigkeiten außerhalb von PV zum energiepolitischen Tagesgeschehen und der Energiewende

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P2H - P2G - P2L - P2V - Sektorenkopplung m. Überschuss-Strom

Beitragvon SmartPanel » 28.01.2017, 07:28

Ein Thread zur Verkehrspolitik ist in Richtung P2H und P2G abgedriftet, daher was eigenes hierzu.

Beleuchtet werden soll hier die Nutzung von Überschuss-Strom mit Sektorenkopplungs-Technologien wie z.B.:
* P2H , PtH , Power-to-Heat : elektrische Durchlauferhitzer, Heizelemente, Elektrodenkessel, z.B. f. erneuerbare Wärme
* P2G , PtG , Power-to-Gas : Elektrolyse von Wasser zur Wasserstoff H2, ggf. Methan CH4, z.B. f. Erdgasnetz
* P2L , PtL , Power-to-Liquid : Synthetischer Kraftstoff, z.B. für Frachtschiffe und Flugzeuge
* P2V , PtV , Power-to-Vehicle : Laden von Elektrofahrzeugen, auch V2G , VtG , Vehicle-to-Grid, also umgekehrt
* P2W , PtW , Power-to-Water : Trinkwassergewinnung über P2H oder Umkehrosmose, z.B. in südlichen Ländern
* P2X , PtX, Power-to-Irgendwas : Technologien, die sich erst entwickeln oder durch kostenlosen Strom erst möglich werden
* ...

Beleuchtet hinsichtlich:
* sozialer Vorteile : Beschäftigung, Entlastung EE-Umlage
* sozio-ökonomischer Vorteile : Umbau Arbeitsmarkt, z.B. vom Raffineriearbeiter zum P2L-Mitarbeiter
* volkswirtschaftlicher Vorteile : Verringerung Energieimporte, Erhöhung Wertschöpfung / Staatsquote
* betriebswirtschaftlicher Vorteile : Investitionsverringerung, Kosteneinsparung
* geopolitischer Vorteile: Verringerung der Abhängigkeit von Primärenergieträgern , Auseinandersetzungen um Öl
* ökologische Vorteile : Verringerung von CO2-, NOX-, Feinstaubbelastung und weiterer Emissionen
* netzdienliche Vorteile : Regelleistung, Schieflasten, Oberwellen, Überspannungen, Gegenlast bei Schwarzstart
* ...

Der Überschuss-Strom soll aus ansonsten abgeregelten EE (z.B. Wind , PV ) stammen und lokal bzw. regional umgesetzt werden, d.h. Höchstspannungsnetze werden dadurch nicht belastet, die Netzausbaumaßnahmen minimiert. Alles was an EE nicht durchs vorhandene Höchstspannungsnetz passt soll abgeschöpft werden.
Wenn der Strom lokal wertiger verwendet kann als durch Sektorenkopplung / Sektorkopplung , dann ist dies vorzuziehen.

Bitte daher hier keine langwierigen Diskussionen über Netzausbau und Merit-Order, hierzu gibt es bereits sehr gute und ausführliche Threads.

Auch die Reihenfolge der Wichtigkeit ist diskussionswürdig. P2H reagiert zum Beispiel viel schneller als P2G und ist viel geringer in der Investition und ist schon innerhalb von Monaten aufgestellt. Das Laden von Elektrofahrzeugen ist dagegen hochwertiger aber abhängig von der Unternehmenspolitik einiger Fahrzeughersteller. ...

Gerne auch Beiträge und Denkanstöße aus anderen Ländern, dies bitte anmerken wegen unterschiedlicher Steuer-/Förderpolitik.

Zur Nomenklatur: Es ist egal ob z.B. P2H oder PtH oder Power-to-Heat oder Power to Heat geschrieben wird, die mit dem "t" in der Mitte haben manchmal als Abkürzung verwirrende Zweitbedeutungen. Ausgeschrieben ist es recht lang. Die "2" in der Mitte ist i.d.R. unbelastet, hat auch chemisch so weit ich weiß keine wichtige Bedeutungen.
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Re: P2H - P2G - P2L - P2V - Sektorenkopplung m. Überschuss-S

Beitragvon SmartPanel » 30.01.2017, 09:44

Hier als Diskussionsgrundlage der Anteil von EE in D auf täglicher Basis in 2016.
Es wurden mehrmals 60% EE-Anteil überschritten:
(Grafik anklicken macht es lesbar)

Anteil EE 2016 - täglich.png
Anteil EE 2016 in D - täglich


Und hier die Verdeutlichung der Zunahme seit 2002. *2017 ist die Datenmenge noch gering, daher der "Ausreißer"

Anteil EE 2002-2017 - jährlich.png
Anteil EE 2002-2017 in D - jährlich


Quelle: Fraunhofer
https://www.energy-charts.de/ren_share.htm
(z.B. auf "2016" und "daily" klicken)
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Re: P2H - P2G - P2L - P2V - Sektorenkopplung m. Überschuss-S

Beitragvon hfrik » 30.01.2017, 12:22

Nun, PtH sollte man in jedem Fall machen, da es sich in vielen Fällen wirtschaftlich darstellen läst, sobald die abgeregelte Menge den Aufwand der Vertragsgestaltung rechtfertigt.
Ich würde mein Geld auf die Sonne und die Solartechnik setzen. Was für eine Energiequelle! Ich hoffe, wir müssen nicht erst die Erschöpfung von Erdöl und Kohle abwarten, bevor wir das angehen.
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Re: P2H - P2G - P2L - P2V - Sektorenkopplung m. Überschuss-S

Beitragvon SmartPanel » 31.01.2017, 09:31

Ich habe eine interessente Grafik über den in 2015 allein bei 50Hertz abgeregelten EE-Strom gefunden (1,3TWh).

Dieser abgeregelte Strom hätte bei geschickter regionaler Verteilung theoretisch gereicht für:
* 6,7 Milliarden elektrisch gefahrene km (bei 0,2kWh/km)
* Das wären 400.000 Elektrofahrzeuge im Netzgebiet von 50Hertz (bei 15.000km/a) per Saldo fürs ganze Jahr regenerativ versorgt. Ein gutes Argument gegenüber EV-Zweiflern die nicht kaufen wollen solange der Strom nicht regenerativ erzeugt sei.
* Wenn die alle gleichzeitig per überlagertem Lademanagement mit durchschnittlich 11kW laden würden sind gerade mal 5GW abgeschöpft, also machbar (50Hertz hat mehr als 10GWp Windanlagen im Netz)

Abgeregelter EE-Strom 1_3TWh in 2015 bei 50Hertz.png
Abgeregelter EE-Strom 1_3TWh in 2015 bei 50Hertz

Alternativ mit Power2Heat im Fernwärmenetz als Sektorenkopplung Strom/Wärme (oder intelligenter Mischung mit EV-Ladung):
* Der Tageswärmebedarf von 13,4 Millionen Haushalten (100kWh/Tag)
* Da die Abregelungen bestimmt auf ca. 20 Tage verteilt sind: 670.000 Haushalte mit Fernwärmeanschluss an 20 windigen Tagen 100% regenerativ beheizt.
* Einsparung ca. 130.000.000 Liter Heizöl bzw. ca. 100.000.000 m² Erdgas, im Wert von ca. 40 Mio. €
* CO2-Einsparung somit ca. 300.000 to, das wären ca. 12.000 LKW mit Flüssig-CO2, 200km lang Stoßstange an Stoßstange, nur im Netzgebiet von 50Hertz, jährlich steigend.

Quelle und Bildrecht (Seite 12): http://www.energietage.de/fileadmin/use ... ge2016.pdf
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Re: P2H - P2G - P2L - P2V - Sektorenkopplung m. Überschuss-S

Beitragvon SmartPanel » 02.02.2017, 11:12

Dank jetzt freiem WLAN im ICE und viel Zeit während der Fahrt nachfolgend eine Grafik über das Potential für EE-Strom im Wärmemarkt und im Verkehrssektor.

Die Ausbaumöglichkeit im Verkehrssektor (Substitution Verbrenner) erscheint prozentual am höchsten, am Wärmemarkt nominal am höchsten.
Was wird sich schneller bewegen ? *Sektorenkopplung als Verbinder zwischen Stromwende und Energiewende
Im Fahrzeugbereich wirkt die Autolobby dagegen, im Wärmebereich die höhere durchschnittliche Lebensdauer der Bestandsanlagen.

Anteil EE an Strom Wärme Verkehr Sektorkopplung FfE.png
Anteil EE an Strom Wärme Verkehr Sektorkopplung - Quelle: FfE
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Re: P2H - P2G - P2L - P2V - Sektorenkopplung m. Überschuss-S

Beitragvon SmartPanel » 06.02.2017, 13:09

Ich habe eine gute Übersicht über die Power-to-X Technologien ( P2X , PtX ) gefunden.
* Hier werden Wärmepumpen mit eingeschlossen. Klar, die fallen ja auch unter Power-to-Heat, nicht nur Heizelemente.
* Auch Hybridsysteme, also Heizschwerter ergänzt um z.B. fossile Zuheizungen. Wobei das natürlich Stoff für endlose Diskussionen ist, siehe EV vs. PHEV .

P2X Systeme P2H P2G P2L gute Grafik - Kopie.png
Übersicht P2X Technologien
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Re: P2H - P2G - P2L - P2V - Sektorenkopplung m. Überschuss-S

Beitragvon SmartPanel » 13.02.2017, 08:45

Eine gute Möglichkeit Überschussenergie aus EE während des Sommers für den Winter z.B. mit P2H unterzubringen ist in einem Tiefenspeicher ( Aquifer ) , so wie im Thread von hfrik beschrieben :

energiepolitik-energiewende-f90/waermespeicher-fuer-fernheizungsystem-unter-hambur-t116397.html

"Wärmespeicher für Fernheizung unter Hamburg"
(Tiefenspeicher Berlin ist auch erwähnt)
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Re: P2H - P2G - P2L - P2V - Sektorenkopplung m. Überschuss-S

Beitragvon einstein0 » 13.02.2017, 09:01

In P2W sehe ich ein riesiges Potenzial, doch z.B. Spanien ist noch ein PV-Entwicklungsland... :roll:
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1 kW- Insel im Camper ohne PV! 2014: EV; Mitsubishi Imiev. 30kW-PV-Anlage Ost/West.
2015: PV-Repowering und Notstromversorgung im MFH mit Infini 3 kW Hybrid-WR.
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Re: P2H - P2G - P2L - P2V - Sektorenkopplung m. Überschuss-S

Beitragvon hfrik » 13.02.2017, 09:49

Naja, SPanien muss erst noch an Hand von PRaxisbeispielen umlernen, von PV=teuer zu PV = billig. Aber wenn das mal geschehen ist, traue ich den SPaniern mehr zu etwas ins Rollen zu bekommen als Italienern oder Griechen. Die eigentlich ähliche Sonneneinstrahlung haben (Süditalien/Sizilien).
Ich würde mein Geld auf die Sonne und die Solartechnik setzen. Was für eine Energiequelle! Ich hoffe, wir müssen nicht erst die Erschöpfung von Erdöl und Kohle abwarten, bevor wir das angehen.
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Re: P2H - P2G - P2L - P2V - Sektorenkopplung m. Überschuss-S

Beitragvon SmartPanel » 17.02.2017, 11:54

Hier eine Grafik welche versucht einzuordnen wo die Power-to-"Irgendwas" Technologien zeitlich bzw. mit zunehmendem EE-Anteil gerade stehen.

Ich denke für D-A-CH irgendwo bei der "2" im Bild:
* Regelleistung als Einnahmequelle liefert noch Deckungsbeitrag, nicht mehr alleiniger Business Case ("1")
* Regionale EE-Überschüsse werden zunehmend abgeschöpft und mindern fossile Energieimporte
* Überregionale Überschüsse können derzeit noch höherwertig verbraucht werden (z.B. in Elektrofahrzeugen)

Meinungen ?
Ist z.B. Dänemark über "2" schon hinaus, durch deren Verbot von Öl- und Gasheizungen ?

P2H Entwicklung der Anwendungsbereiche über die Zeit - Kopie.jpg
Entwicklung von P2X Technologien über lange Zeiträume (Klick für bessere Lesbarkeit)

Quelle: http://www.energietage.de/fileadmin/use ... ge2016.pdf
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