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Welche Rolle spielen diese Branchen?
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Kosten reduzieren
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Energieintensive Stromverbraucher
Kriterien nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz:
—  Liste von 219 Branchen
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Aluminium-Herstellung
Beispiel energieintensiver Industrie
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Aluminiumherstellung
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Geschäftsidee Flüssigaluminium
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Flüssigaluminium / Umsetzung
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Geschäftsidee “virtueller Stromspeicher”
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Frequenzabhängige Last als Primärreserve
Primärreserve: Leistungsanpassung innerhalb 30 Sekunden verfügbar
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Weiterentwicklung vom “abschaltbaren
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Regelbare Last als Virtueller Speicher
Virtueller Speicher: Netzbetreiber darf bis zu 70 MW mehr oder
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Virtuelle Batterie - Fazit
—  Nützlicher und kostengünstiger Beitrag zu Stabilisierung des Netzes
—  Zusätzliche Ertrags...
Zusammenfassung
—  Energieintensive Unternehmen spielen eine Schlüsselrolle bei der
Umsetzung von Klimazielen
—  ... und...
Fragen, Anregung zur Diskussion
—  Warum verzichtet der Staat auf Einnahmen aus der
EEG-Umlage? Ist das eine Subvention?
...
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Vorlesung Optimierungspotential Energieintensiver Unternehmen

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Energieintensive Unternehmen haben Eigeninteresse an effizientem Energieeinsatz. Es gibt aber intelligente Lösungen der Energieproblematik, die weit über die reine Energieeinsparung hinausgehen.

Veröffentlicht in: Umweltschutz
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Vorlesung Optimierungspotential Energieintensiver Unternehmen

  1. 1. Darstellung der Entwicklung und der Zukunftsperspektiven der energiewirtschaftlichen Optimierungspotentiale im Strombereich am Beispiel eines energieintensiven Unternehmens Bingen, 18. Mai 2015 Dr. Thomas Dirksmeyer
  2. 2. Dr. Thomas Dirksmeyer —  Diplom-Physiker, Dr. rer. nat. —  25 Jahre Berufstätigkeit in der Energiewirtschaft —  Schwerpunkt Gaswirtschaft —  Lehraufträge an Hochschulen in NRW —  Seit Januar 2015 freiberuflich tätig
  3. 3. Agenda —  Was ist die energieintensive Industrie? —  Energieintensive Industrie im Zeichen der Energiewende —  Handlungsoptionen und Herausforderungen für energieintensive Unternehmen —  Optimierungspotentiale in einem Unternehmen der Aluminiumindustrie —  Fazit
  4. 4. Wer sind die energieintensiven Branchen? www.energieintensive.de Baustoffe Chemie Glas NE-Metalle Papier Stahl An welche Branchen denken Sie zuerst?
  5. 5. Ist auch die IT-Branche energieintensiv? —  Riesige Unternehmen mit riesigem Stromverbrauch —  Rolle der Energiekosten für die Branche ist eher gering Google: 2.26 TWh Stromverbrauch ca. 50 Mrd. $ Umsatz
  6. 6. Was ist die Interessenslage von energieintensiven Unternehmen? —  Energie ist wichtiger Rohstoff => Verfügbarkeit, Versorgungssicherheit —  Energie ist wichtiger Kostenfaktor => absolutes Energiepreisniveau —  Häufig internationaler Wettbewerb => Preisdifferenzen / relatives Energiepreisniveau —  Gebundenes Kapital in Produktionsanlagen => langfristige Planbarkeit von Energiekosten
  7. 7. Welche Rolle spielen diese Branchen? —  Aus volkswirtschaftlicher Sicht —  Arbeitsplätze —  Steuereinnahmen —  Aus umweltpolitischer Sicht —  kritisch für Erreichung der Klimaziele —  “belasten” die Umweltbilanz —  viele energieintensive Produkte werden eingesetzt für Erreichung der Klimaziele —  Verdrängen ins Ausland wäre umweltpolitisch nicht sinnvoll - Warum?
  8. 8. EU Klimaziele für 2030 —  Senkung der CO2-Emissionen um 40% —  Erhöhung des Anteils Erneuerbarer Energien am Energieverbrauch um 27% —  Erhöhung der Energieeffizienz Senkung des spez. Energieverbrauchs um 27%
  9. 9. Kernziel des Unternehmens: Kosten reduzieren —  Kosten = Menge * Preis —  Weniger Energie verbrauchen —  Verschwendung vermeiden —  Investieren in Energiesparmaßnahmen —  Prozesse optimieren —  Preiswertere Energie einkaufen —  geschickt einkaufen —  Ansprüche senken ? —  Steuererleichterungen / Subventionen
  10. 10. Energieintensive Stromverbraucher Kriterien nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz: —  Liste von 219 Branchen —  Verbrauch von mehr als 1 GWh Elektrizität pro Jahr —  Stromkosten-Intensität über 16% (d.h. Stromkosten > 16% der Bruttowertschöpfung) —  Unternehmen, die diese Kriterien erfüllen, sind weitgehend von der EEG-Umlage befreit.
  11. 11. Aluminium-Herstellung Beispiel energieintensiver Industrie —  Aluminiumgewinnung aus Bauxit ist ein sehr energieaufwändiger Prozess —  Bauxit wird zunächst zu Aluminiumoxid Al2O3 aufbereitet —  Das Al2O3 wird dann in einer Schmelze elektrolytisch reduziert —  Dieses Verfahren bedingt einen sehr hohen Stromverbrauch von ca 12 - 15 MWh pro Tonne Rohaluminium —  Inwiefern ist das viel?
  12. 12. Aluminiumherstellung Hoher Stromverbrauch bei kleinen Spannungen (5 V), aber sehr hohen Strömen (> 100 kA) Strom bewirkt Elektrolyse und dient gleichzeitig als Heizung. Quelle: Fa. Trimet
  13. 13. Aluminiumherstellung —  Firma Trimet, Standort Essen —  Stromverbrauch Trimet gesamt: ca. 6 TWh/a —  Stromverbrauch Standort Essen: ca. 2,5 TWh/a —  Deutschland: 511 TWh
  14. 14. Kostendruck —  Da Stromkosten einen extrem hohen Anteil an den Herstellungskosten haben, wurde der Prozess immer weiter energetisch optimiert. —  Laut Aussage der Industrie ist hier das vorhandene Potential weitgehend ausgeschöpft
  15. 15. Geschäftsidee Flüssigaluminium —  Traditionell wird das elektrolytisch hergestellt Aluminium in Barren gegossen und so gehandelt. —  Bei der Weiterverarbeitung wird das Aluminium wieder geschmolzen und in Formen gegossen. —  Kann man nicht direkt flüssiges Aluminium verkaufen?
  16. 16. Flüssigaluminium / Umsetzung —  Fa. Trimet liefert flüssiges Aluminium in Spezial- behältern an Kunden, die dieses direkt einsetzen. —  Logistische Herausforderung (Timing) —  Einsparung ca. 0,5 MWh/t —  Aktuell ca. 70 000 t pro Jahr
  17. 17. Aluhütte Essen – ein sehr großer Stromkunde mit konstantem Strombedarf Konstanter Strombedarf: Vorteil oder Nachteil für den Netzbetreiber?
  18. 18. Geschäftsidee “virtueller Stromspeicher” Ausgangspunkt: —  Unvorhergesehene Lastwechsel sind eine der großen Herausforderungen in der Netzsteuerung von Stromversorgungssystemen. —  Schwankungen in der Einspeisung erneuerbarer Energien verstärken diese Herausforderung noch. —  Aluminiumschmelzen sind schon insofern “dankbare” Stromabnehmer, als sie sehr kontinuierlichen Strombedarf haben. (Gute Prognostizierbarkeit, gute Auslastung der Infrastruktur) —  Sie können sogar dem Stromanbieter anbieten, kurzfristig im Strombezug eingeschränkt oder gar vom Netz abgeschaltet zu werden (“abschaltbarer Verbraucher”).
  19. 19. Frequenzabhängige Last als Primärreserve Primärreserve: Leistungsanpassung innerhalb 30 Sekunden verfügbar für mindestens 15 Minuten; geregelt über Netzfrequenz.
  20. 20. Weiterentwicklung vom “abschaltbaren Kunden” zum “virtuellen Stromspeicher” —  “Stromspeicher” Nimmt bei Bedarf Strom auf (“Laden”) und gibt bei Bedarf Strom wieder ab (“Entladen”) —  “Virtueller Stromspeicher” Nimmt bei Bedarf mehr Strom auf als die geplante Dauerabnahme und nimmt bei Bedarf weniger Strom ab als die geplante Dauerabnahme.
  21. 21. Regelbare Last als Virtueller Speicher Virtueller Speicher: Netzbetreiber darf bis zu 70 MW mehr oder weniger liefern, darf Überschuss oder Defizit bis zu 3,4 GWh aufbauen.
  22. 22. Virtuelle Batterie - Fazit —  Nützlicher und kostengünstiger Beitrag zu Stabilisierung des Netzes —  Zusätzliche Ertragsquelle für das bereitstellende Unternehmen —  Positiver Imageeffekt —  Erfordert Anpassungsmaßnahmen in der Prozessführung
  23. 23. Zusammenfassung —  Energieintensive Unternehmen spielen eine Schlüsselrolle bei der Umsetzung von Klimazielen —  ... und erscheinen zunächst als problematische Elemente in der Energielandschaft. —  Sie haben naturgemäß großes Interesse an effizientem Energieeinsatz, —  ... benötigen aber oft zusätzliche Unterstützung in Bezug auf ihre Energieversorgung (Steuererleichterungen etc). —  Im Einzelfall liefern kreative Ideen zum Energieeinsatz sogar einen Beitrag zur Unterstützung der Energiewende. —  Es reicht meist nicht aus, nur den gesamtwirtschaftlichen Nutzen nachzuweisen. Ein Konzept muss für alle Beteiligten von Nutzen sein.
  24. 24. Fragen, Anregung zur Diskussion —  Warum verzichtet der Staat auf Einnahmen aus der EEG-Umlage? Ist das eine Subvention? —  Flüssigaluminium: wer profitiert von den Energieeinsparungen durch Flüssigaluminium? Wie profitiert der andere Part? —  Wo profitiert die Öffentlichkeit von den vorgeschlagenen virtuellen Stromspeichern? Wo profitiert der Aluminiumproduzent? —  Wird der Bedarf an Stromspeichern zukünftig steigen oder eher sinken? Warum?

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