Ausrichtung von Industrieprozessen auf fluktuierende Energieversorgung Fallstudie Süddeutschland

ALEXANDRA LANGENHELD | acatech Agendakongress, 14.10.2014

Wer wir sind … •

Denk- und Politikwerkstatt, unabhängig und überparteilich

•

Mission: Wie machen wir die Energiewende in Deutschland zu einem Erfolgsmodell?

•

Methode: Dialog und wissenschaftliche Expertise – Analysen und Vorschläge für eine bessere Entscheidungsfindung in der Energiewende

•

Rat der Agora – Entscheider aus Politik, Wirtschaft, Wissenschaft

•

18 Personen, 2 Teams (Deutschland, Europa)

•

Ein Projekt der Stiftung Mercator und European Climate Foundation, Finanzierung 2012-2017

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Flexibilität als Herausforderung der Zukunft Differenz in Erzeugung aus Wind und PV: 30 GW in vier Stunden

GW 80 60 40 20

Mo Nachfrage Photovoltaik

Di

Mi

Do

Fossile Wasserkraft

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Fr

Sa

So

Kernfrage: •

Unter welchen Voraussetzungen können die nachgewiesenen Potenziale einer Lastflexibilisierung optimal genutzt werden?

Wind Onshore/Offshore Biomasse

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Charakteristika geeigneter flexibler Verbraucher

Quelle: Flamm/ Entelios AG, BMWi AG Flexibilisierung am 22.09.2014

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Fallstudie Süddeutschland • Erstellt im Auftrag von Agora Energiewende • In Kooperation mit den Umweltministerien Baden-Württemberg und Bayern • Erarbeitet durch Fraunhofer ISI und Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft • Unterstützt durch die Industrie- und Handelskammern sowie Wirtschaftsverbände in Süddeutschland • Zum Download unter www.agoraenergiewende.de Acatech, 14. Oktober 2014 | Alexandra Langenheld

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Aufgabenstellung Im Gegensatz zu theoretisch-technischen Abschätzungen bisheriger Potenzialstudien, praxisnahe Ergebnisse durch: • Untersuchung basierend auf tatsächlichen Unternehmensstrukturen und Produktionsprozessen in Süddeutschland; • Unter Einbindung sämtlicher relevanter Akteure. Zentrale Fragestellung: • Welchen Beitrag kann Lastmanagement zur Versorgungssicherheit in Süddeutschland beisteuern (realisierbare Potenziale/ Kosten)? • Welche Hemmnisse existieren? Ansätze, wie diese ausgeräumt werden können und welche Anreize nötig sind? • Fokus auf leicht zu erschließende Potenziale (insb. in der Industrie) Acatech, 14. Oktober 2014 | Alexandra Langenheld

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Vorgehensweise Online-Befragung von Unternehmen

Interviews mit relevanten Akteuren

Studien, Statistiken, Unternehmensangaben

• Industrieunternehmen vor allem in BadenWürttemberg und Bayern • Weitere energieintensive Unternehmen aus ganz Deutschland • Direkte Ansprache der Unternehmen bzw. unterstützt durch IHKs und Industrieverbände

• Unternehmen mit Lastmanagementpotenzialen • Dienstleister, die Lastmanagement für Unternehmen betreiben • Industrieverbände, Energieversorger, Netzbetreiber

• Literaturrecherche bestehender Studien • Statistiken zum Energieverbrauch, Beschäftigte, Unternehmen • Geschäfts- und Umweltberichte • Daten aus Betriebsbegehungen von 40 Unternehmen

• Ca. 300 Unternehmen haben sich beteiligt

• Validierung der Ergebnisse in Expertenworkshops

• Hochrechnung der Potenziale

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Potenzialdefinition Technische Potenziale: • Leistungsbedarf relevanter Anwendungen (Höhe in kW) • Technische Randbedingungen, z.B. Teillast bzw. Speichermöglichkeiten • Tageszeitliche und saisonale Verfügbarkeit Realisierbare Potenziale: • Technische Potenziale, die ohne größere Einschränkung der Wertschöpfung bzw. Komfort der Unternehmen umgesetzt werden können • Umsetzung der realisierbaren Potenziale hängt wiederum ab von finanziellen Anreizen sowie bestehenden Hemmnissen im Unternehmen Acatech, 14. Oktober 2014 | Alexandra Langenheld

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Einschätzung zu realisierbaren Potenziale • Leistungsklassen: Einige 100 kW bis mehrere MW; nur sehr wenige mit > 10 MW • Vorankündigung: 1. Gruppe: < 1 Stunde (kurzfristig); 2. Gruppe: > 8h bis 1 Tag (Produktionsplanung) • Aktivierungsdauer: Meist 0,5 – 2 Stunden, bei 20% der Befragten über 2h • Häufigkeit: Bis zu 50 Aktivierungen pro Jahr, bei 10% der Befragten mehr als 100 Aktivierungen • Finanzielle Anreize: 15% der Unternehmen bei 3 – 5% Stromkosteneinsparung bereit, zusätzlich absolute Höhe relevant

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Lastmanagementpotenziale energieintensive Industrie

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Lastmanagementpotenziale industrielle Querschnittstechnologien

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Erfahrungen mit Lastmanagement

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26% 21%

16%

Keine Erfahrungen

4%

Sonstige

2%

13%

Geprüft, nicht umgesetzt

• Immerhin 30% mit Thema noch nicht beschäftigt

47%

Reduktion betrieblicher Spitzenlast

50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%

Genutzt zu einem optimierten Stromeinkauf

• 1 Standort Vereinbarung zur Lastabschaltung mit Netzbetreiber

N.B.: Summe der Prozentsätze >100% weil mehrere Antworten möglich waren

Beteiligung am Regelenergiemarkt

• 3 Standorte am Regelenergiemarkt

Bitte geben Sie an, über welche Erfahrungen Ihr Einzelbetrieb/Standort mit dem Thema Lastmanagement verfügt? in % der Antworten, N=97

Bilaterale Vereinbarungen m. Netzbetreibern

• Knapp die Hälfte zur Reduktion betrieblicher Spitzenlast

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Erfahrungen mit AbLaV • Ca. 30% der Unternehmen bekannt • Bei nur 4 davon Teilnahme geplant • Bei Großteil VO unbekannt bzw. kommt für Teilnahme nicht in Frage  Präqualifikationsanforderungen zu hoch!

1) Kennen Sie die Abschaltverordnung? 2) Planen Sie daran teilzunehmen? In % der Antworten, N=99 80% 70% 60%

K.A.

50%

Werde vielleicht teilnehmen

40% 30%

Nein, werde nicht teilnehmen

20%

Ja, werde teilnehmen

10% 0%

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Abschaltverordnung bekannt

Abschaltverordnung nicht bekannt 13

Gründe für Lastmanagement Wie wichtig sind/wären für Ihren Betrieb folgende Gründeum Lastmanagement zu betreiben? In % der Antworten 5 Sehr wichtig

4

3

2

1 Überhaupt nicht wichtig

Sichere Stromversorgung (N=86) Geringere Strombezugskosten (N=87) Geringe Umweltbelastung (N=83) Imagegründe (N=81) Beitrag zur Energiewende (N=80) 0%

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10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

14

Hemmnisse für Lastmanagement Welche Gründe hindern Ihren Betrieb überhaupt oder in größerem Umfang als bisher Lastmanagement zu betreiben? In % der Antworten 5 Sehr relevantes Hemmniss

4

3

2

1 Überhaupt kein Hemmniss

Technisches Risiko einer Produktionsstörung (N=78) Mögliche Beeinträchtigung der Produktqualität (N=78) Störung der Arbeitsabläufe (N=83) Zukünftige Regelungen sind noch nicht bekannt (N=74) Regelungen sind zu restriktiv (N=65) Geringe Stromkostenersparnis (N=75) Höhe der notwendigen Investitionen (N=74) Ungewisse Stromkostenersparnis (N=74) Andere Investitionen haben Vorrang (N=80) Zusätzliche Betriebskosten (N=76) Regelungen sind zu kompliziert (N=69) 0% Acatech, 14. Oktober 2014 | Alexandra Langenheld

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

15

Flexibilität als Herausforderung der Zukunft Differenz in Erzeugung aus Wind und PV: 30 GW in vier Stunden

GW 80 60 40 20

Mo Nachfrage Photovoltaik

Di

Mi

Do

Fossile Wasserkraft

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Fr

Sa

So

Kernfrage: •

Unter welchen Voraussetzungen können die nachgewiesenen Potenziale einer Lastflexibilisierung optimal genutzt werden?

Wind Onshore/Offshore Biomasse

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Agora Energiewende Rosenstraße 2 10178 Berlin

T +49 (0)30 284 49 01-08 F +49 (0)30 284 49 01-29 www.agora-energiewende.de

Alle Informationen auch zum Download unter www.agora-energiewende.de Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kommentare sind herzlich willkommen: [email protected]

Agora Energiewende ist eine gemeinsame Initiative der Stiftung Mercator und der European Climate Foundation im Rahmen der Smart Energy for Europe Platform (SEFEP)

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LASTMANAGEMENT IN SÜDDEUTSCHLAND Back-up: Kostenvergleich

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LASTMANAGEMENT IN SÜDDEUTSCHLAND Back-up: Anfangsinvestitionen Müssten in/an Ihrem Einzelbetrieb/Standort Investitionen getätigt werden, um das von Ihnen angegebene Lastmanagement-Potenzial abrufen zu können? In % der Antworten, N=86 60%

50%

40%

30%

20%

10%

0% Ja, in erheblichem Umfang

Ja, in geringem Umfang

Nein

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LASTMANAGEMENT IN SÜDDEUTSCHLAND Back-up: Kosten bei der Aktivierung Welche Kosten würden bei einer Aktivierung des Lastmanagements anfallen? In % der Antworten, N=82 N.B.: Summe der Prozentsätze >100% weil mehrere Antworten möglich waren 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Zusätzliche Personalkosten

Zusätzliche Materialkosten

Kosten durch Produktionsausfall

Sonstige

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LASTMANAGEMENT IN SÜDDEUTSCHLAND Back-up: Vorankündigung Welche Vorankündigungszeit benötigen Sie, um auf Anforderung die genannten Lasten zu reduzieren? In % der Antworten, N=85 25% 20% 15% 10% 5% 0%

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LASTMANAGEMENT IN SÜDDEUTSCHLAND Back-up: Abschaltdauer Für welche Abschaltdauer stehen die Abschaltpotenziale zur Verfügung? In % der Antworten, N=83 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% bis zu 30 Minuten

bis zu 2 Stunden

bis zu 4 Stunden

über 4 Stunden 22

LASTMANAGEMENT IN SÜDDEUTSCHLAND Back-up: Häufigkeit Wie häufig könnten Sie die genannten Lasten reduzieren, ohne dass es zu größeren Störungen in der Produktion kommt? In % der Antworten, N=86 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%

Weniger als zwischen 11 zwischen 21 zwischen 51 zwischen 101 über 200 mal Unbekannt 10 mal pro und 20 mal und 50 mal und 100 mal und 200 mal pro Jahr Jahr pro Jahr pro Jahr pro Jahr pro Jahr

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LASTMANAGEMENT IN SÜDDEUTSCHLAND Back-up: Automatisiert steuerbar Ist das genannte Potenzial automatisiert steuerbar? In % der Antworten 100% 90% 80% 70% 60%

Nicht automatisiert steuerbar

50% 40%

Automatisiert steuerbar

30% 20% 10% 0% Größtes Potenzial (N=81)

Zweitgrößtes Potenzial (N=61)

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LASTMANAGEMENT IN SÜDDEUTSCHLAND Back-up: Stromkostenanteil Wie hoch war der Anteil der Stromkosten am Umsatz für Ihren Einzelbetrieb/Standort im letzten Jahr? In % der Antworten, N=102 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%

unter 1 %

1–2 %

3–5 %

6 – 10 %

11 – 15 %

16 – 20 %

21 – 30 %

über 30 %

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