Elektrotechnik  – Schlüsseldisziplin  der  
Energiestrategie  2050
Daniel  Büchel,  Vizedirektor  und  Programmleiter  Ene...
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Energiestrategie  2050  und  Energiepolitik:
Darum  geht  es
Versorgungssicherheit
Umweltverträglichkeit Wirtschaftlichk...
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Entwicklung  der    Strompreisen  den  letzten  Jahren
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Situation  der  Schweizer  Stromwirtschaft  
Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
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Aktuelles  europäisches  Marktumfeld:
Hohe  Unsicherheiten  bei  Investitionen  in  Kraftwerke
• Tiefere  Energienachfra...
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Globales  Umfeld
Steigende  Nachfrage  nach  Energie
Quelle:  IEA,  World  Energy Outlook  2014
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Globales  Umfeld
Steigende  Energiepreise
Quelle:  IEA,  World  Energy Outlook  2014
Eröffnung  ineltec,  8.  September ...
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Globales  Umfeld
Ausbau  der  erneuerbaren  Energien
Quelle:  IEA,  World  Energy Outlook  2014
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Preisgefüge  Gestehungskosten  USA
Kosten  pro  Megawattstunde  Strom  in  den  USA  aus  nichtkonventionellen  und  kon...
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Entwicklung  der  effektiven  PV-­Vergütungssätze  
(integrierte  vs.  angebaute  Anlagen)
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Zustand  Übertragungsnetz
Das  Netz  ist  bereits
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Neue  Marktakteure  
Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
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Herausforderung:  Neue  erneuerbare  Energien
• Überlastung  durch  nicht  
vorhersehbare  Lastsprünge,  Rückgang  
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Herausforderung:  Stromabkommen
Offene  Fragen
• Stromtechnische  Fragen:  „Licht  am  Ende  des  Tunnels“
• Vollständi...
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Herausforderung:  2.  Schritt  der  Marktöffnung
• StromVG sieht  einen  zweiten  Schritt  der  Marktöffnung  vor,  der...
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Herausforderung:  Gasmarktöffnung
• Verbändevereinbarung  (VV)
− Zwischen  Gasindustrie und  industriellen  Grosskunden...
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Herausforderung:  Netzinfrastruktur
• Netzinfrastruktur  ist  z.T.  am  Ende  des  Lebenszyklus
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Warum  braucht  es  eine  Energiestrategie  2050?
Energiestrategie
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Energiestrategie  2050:  Stossrichtungen
1. Energieeffizienz  erhöhen;;  Energieverbrauch  senken;;  
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Energiestrategie 2050
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Was  gehört  zur  Elektrotechnik?
• Stromproduktion
• Transport
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Quelle:   VSE
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Quelle:   Schweizerische   Elektrizitätsstatistik   2014,   BFE   unten  
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Transport  und  Verteilung
Quelle:   VSE
Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
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Transport  und  Verteilung
Verluste
Quelle:   Schweizerische   Elektrizitätsstatistik   2014,   BFE   unten  
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Transport  
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Hauptverlust  wegen  der  Erwärmung  des  Kabels  
(ohmsche  Leitungsverlust)
Quelle:   Nexans...
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Transport  und  Verteilung
Kabelverlust
J Verluste  reduzieren  sich  durch  einen  höheren  Querschnitt  der  Leiter
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Transport  
Umwandlung  und  Speicherung
• Wirkungsverluste minimieren
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Verteilung
Quelle:   VSE
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Transformatoren
Quelle: ABB
Verluste  durch  das  Design  des  Transformators  und  seine  
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Verteilung
Transformatoren
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GWh/Jahr  entspricht  4.5%  des  
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Verwendung
Quelle:   VSE
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Quelle:   Analyse   des   schweizerischen   Energieverbr auchs   200...
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Umsetzung
Erstes  Massnahmenpaket  (POM:  Massnahmen  Bundesrat)
• Regulierung
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Die  Elektrotechnik  (Stromproduktion,  Transport,  Verteilung  und  
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…und  übrigens.
• Der  Wandel  in  der  Energiewirtschaft    wird  weltweit stattfinden
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Elektrotechnik - Schlüsseldisziplin der Energiestrategie 2050

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Veröffentlicht am

ineltec Forum, 08. September 2015, 10.00-11.45 Uhr
Eröffnungsanlass:
Elektrotechnik als Schlüsseldisziplin der Energiewende
Eine Veranstaltung von ineltec, EnergieSchweiz, SIA FGE, Swissgee und MeGA
Weitere Informationen zum Event finden Sie unter folgendem Link: http://www.ieu.ch/ineltec-event-reports-2015/index.php

Veröffentlicht in: News & Politik
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  • Eine Studie von der FH Windisch hat das Folgende gezeigt (der Artikel findet man in Energeia von Juli 2015 auf den Seiten 12 – 13):

    Die Verlust im Verteilnetz sind in der Gossenordnung von 406 GWh/Jahr (0.7% des jährlichen Schweizer Stromverbrauchs).
    Das Einsparpotenzial liegt bei 204 GWh/h (0.35% des jährlichen Schweizer Stromverbrauchs).
    Dieses Einsparpotential könnte im grossen Teil durch den Ersatz eines alten durch einen Neuen mit einem amorphen Kern (um die Leerlaufverlust bis auf 70%).
    Es gibt in der CH zwischen 70’000 und 80’000 Verteiltransformatoren, deren 25% in den letzten Jahren ersetzt waren => es gibt noch Potential für vorzeitigen Ersatz von alten Transformatoren mit BAT (Best Availiable Technology) Traffos.


  • Elektrotechnik - Schlüsseldisziplin der Energiestrategie 2050

    1. 1. Elektrotechnik  – Schlüsseldisziplin  der   Energiestrategie  2050 Daniel  Büchel,  Vizedirektor  und  Programmleiter  EnergieSchweiz, Bundesamt  für  Energie Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    2. 2. 2 Energiestrategie  2050  und  Energiepolitik: Darum  geht  es Versorgungssicherheit Umweltverträglichkeit Wirtschaftlichkeit Technische  Sicherheit Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    3. 3. 3 Entwicklung  der    Strompreisen  den  letzten  Jahren 82.52 120.17 72.33 71.29 70.55 59.59 55.15 44.93 0 20 40 60 80 100 120 140 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Jahrespreis  SFr./MWh Jahrespreis  SFr./MWh Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    4. 4. 4 Situation  der  Schweizer  Stromwirtschaft   Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    5. 5. 5 Aktuelles  europäisches  Marktumfeld: Hohe  Unsicherheiten  bei  Investitionen  in  Kraftwerke • Tiefere  Energienachfrage  aufgrund  Wirtschafts-­/Eurokrise  und   Vorgaben  Energieeffizienz  +  20  % • Alte  Kohlekraftwerke  bestimmen  den  Strompreis: – Tiefe  Gaspreise  in  den  USA  aufgrund  Förderung  von  Schiefergas – Schiefergas  USA  verdrängt  US-­Kohle  (tiefe  Kohlepreise)  – US-­Kohle  verdrängt  EU-­Gas – CO2-­Preis  sehr  tief  aufgrund  einem  Überangebot  an  EU-­ETS-­ Zertifikaten   à Alte  Kohlekraftwerke  produzieren  am  günstigsten  und   verdrängen  konventionelle  (Gross-­)Kraftwerke  aus  dem  Markt • Subventionierte  erneuerbare  Energien  verdrängen   konventionelle  Kraftwerke  und  nicht-­subventionierte  EE  aus  dem   Markt  (Merit Order-­Effekt) • Überkapazitäten  belasten  Wasserkraft Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    6. 6. 6 Globales  Umfeld Steigende  Nachfrage  nach  Energie Quelle:  IEA,  World  Energy Outlook  2014 Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    7. 7. 7 Globales  Umfeld Steigende  Energiepreise Quelle:  IEA,  World  Energy Outlook  2014 Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    8. 8. 8 Globales  Umfeld Ausbau  der  erneuerbaren  Energien Quelle:  IEA,  World  Energy Outlook  2014 Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    9. 9. 9 Preisgefüge  Gestehungskosten  USA Kosten  pro  Megawattstunde  Strom  in  den  USA  aus  nichtkonventionellen  und  konventionellen   Kraftwerksquellen Bild:   Fotolia /  Quelle:   Lazard Estimates (http://www.handelszeitung.ch/bil der galeri e/w arum-­ oekoenergi e-­guensti ger-­ist-­als-­ atom-­und-­kohl e) Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    10. 10. 10 Entwicklung  der  effektiven  PV-­Vergütungssätze   (integrierte  vs.  angebaute  Anlagen) Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    11. 11. 11 Zustand  Übertragungsnetz Das  Netz  ist  bereits stark  ausgelastet: Bei  24%  der   Messungen,  die  2013   durchgeführt wurden,  war  das  Netz   über  dem   Sicherheitslimit   belastet. Quelle:  Swissgrid Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    12. 12. 12 Neue  Marktakteure   Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    13. 13. 13 Herausforderung:  Neue  erneuerbare  Energien • Überlastung  durch  nicht   vorhersehbare  Lastsprünge,  Rückgang   regelbarer  Kraftwerksleistung • zunehmende  Entkoppelung von   Erzeugung und  Verbrauch Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    14. 14. 14 Herausforderung:  Stromabkommen Offene  Fragen • Stromtechnische  Fragen:  „Licht  am  Ende  des  Tunnels“ • Vollständige  Marktöffnung  und  Marktpreis • Erneuerbaren-­Direktive • Horizontale  Fragen:  Wettbewerbsrecht,  Umweltrecht,   Beihilfen • Institutionelle  Fragen   • Zwischenhalt:  wie  lange? Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    15. 15. 15 Herausforderung:  2.  Schritt  der  Marktöffnung • StromVG sieht  einen  zweiten  Schritt  der  Marktöffnung  vor,  der  zu   einer  vollständigen  Marktöffnung  führt. • Dieser  Schritt  unterliegt  dem  fakultativen  Referendum,  braucht  also   eine  hinreichend  breite  Zustimmung. • Vernehmlassung  wurde  im  Oktober  2014  lanciert. • 2.  Schritt  der  Marktöffnung  bringt  wahrscheinlich  Wahlfreiheit  für   Kleinkonsumenten  auf  1.1.2018. Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    16. 16. 16 Herausforderung:  Gasmarktöffnung • Verbändevereinbarung  (VV) − Zwischen  Gasindustrie und  industriellen  Grosskunden − Führt  zu  mehr  Wahlfreiheit beim  Lieferanten  für  definierte  Kunden − Kleinkunden  und  Wärmekunden  sind  hiervon  ausgeschlossen • Vorabklärungen  der  WEKO − In  VV  kann  unter  Umständen  ein  Verstoss  gegen  Kartellgesetz  vorliegen − Für  Gaswirtschaft besteht  weiterhin  ein  Sanktionierungsrisiko • Weiteres  Vorgehen − Gesetz soll  auf  bestehende und  funktionierende  VV aufgebaut  werden − Gasmarktöffnung soll  überlegt und  in  geordneten  Rahmen  erfolgen − BR  Doris  Leuthard setzt  sich  ein,  dass  die  Schaffung  eines  Gasmarktgesetzes in   die  Legislaturziele 2015  bis  2019  aufgenommen   werden. Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    17. 17. 17 Herausforderung:  Netzinfrastruktur • Netzinfrastruktur  ist  z.T.  am  Ende  des  Lebenszyklus â Herausforderung besteht  in  der  kostenoptimierten   Bewirtschaftung der  Anlagen  und  Netzkomponenten. • Mangelnde gesellschaftliche  Akzeptanz bei  Bauvorhaben   (Netz-­ und  Kraftwerksbau  – PV,  Wind) â Kann  Vorhaben  verhindern  oder  massgeblich  verzögern. • ICT  und  Smart  Grids:  Die  Möglichkeiten  sind  ”unbegrenzt”   aber  schwierig  vorraussehbar   Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    18. 18. 18 Warum  braucht  es  eine  Energiestrategie  2050? Energiestrategie 2050 Bevölkerungs-­ wachstum Infrastruktur Versorgungssicherheit Preis  und   Markt Klimawandel Umwelt,  Natur,   Landschaft Ausstieg  aus   der   Kernenergie Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    19. 19. 19 Energiestrategie  2050:  Stossrichtungen 1. Energieeffizienz  erhöhen;;  Energieverbrauch  senken;;   Stromverbrauch  stabilisieren. 2. Anteil  der  erneuerbaren  Energien  erhöhen;;   soweit  erforderlich:   Restbedarf  durch  fossile  Stromproduktion  und  Importe  decken. 3. Um-­ und  Ausbau  der  elektrischen  Netze  und  Energiespeicherung   vorantreiben. 4. Energieforschung  verstärken. 5. Vorbildfunktion  der  öffentlichen  Hand  wahrnehmen. 6. Internationale  Zusammenarbeit  im  Energiebereich  intensivieren. Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    20. 20. 20 Erlassänderungen  und  die  Energiestrategie  2050 Energiestrategie 2050 Erste  Phase Zweite  Phase  (ab  2021) Erstes  Mass-­ nahmenpaket Übergang  vom  Förder-­zum   Lenkungssystem Aktionsplan koordinierte Energieforschung Strategie Stromnetze Energie-­ perspektiven   2050 parlament. Initiative 12.400 Verhandlungen  mit  der  EU zum  Stromabkommen Revision StromVG Zweiter Marktöffnungs-­ schritt bereits  beschlossen EnV:   Geräte Netz-­ zuschlag EnV:   Heizun-­ gen EnV:   KEV EnV:   Geräte Netz-­ zuschlag Netz-­ zuschlag EnV:   KEV EnV:   KEV Strom-­VV Strombörse Market Coupling Marktdesign,   Kapazitätsmärkte Sachplan Geol.   Tiefenlager Gasmarkt-­ gesetz Revision   SEFV Volksinitiative   Atomausstieg Volksinitiative  STEFFI Volksinitiative   Energie-­ statt  Mwst KHV   Totalrevision Konzept   ECH Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    21. 21. 21 Was  gehört  zur  Elektrotechnik? • Stromproduktion • Transport • Verteilung • Verwendung Quelle:   VSE Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    22. 22. 22 Stromproduktion Quelle:   VSE Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    23. 23. 23 Stromproduktion Schweizer  Strommix Quelle:   Schweizerische   Elektrizitätsstatistik   2014,   BFE   unten   http://www.bfe.admin.ch/them en/00526/00541/00542/00630/i ndex.html ?lang=fr&dossi er _id= 00768 Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    24. 24. 24 Energiestrategie  2050 Zusammensetzung  des  Produktionsportfolios 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 TWh bestehende  Wasserkraftwerke neue  Wasserkraftwerke bestehende  Kernkraftwerke bestehende  fossile  KW bestehende  Bezugsrechte bestehende  Erneuerbare* neue  fossile  WKK neue  Erneuerbare* neue  Kombikraftwerke neue  Kernkraftwerke neue  Importe Bruttonachfrage Hydrologisches  Jahr*)  gekoppelt  und  ungekoppelt (c)  Prognos  2012 Quelle:   Prognos 2014 Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    25. 25. 25 Stromproduktion Neue  Energiepolitik  – Variant  C&D Stromproduktion  (Szenario  NEP:  Variant  C&E) Keine  neuen  Kernkraftwerke Erneuerbare  Energien  ausbauen • Wasserkraft:  +  5%* • Neue  Erneuerbare:  Nutzung  der  nachhaltig   nutzbaren  Potentiale  (42%*) Restbedarf  decken  durch: • Fossile  Stromproduktion  (primär  GuD) • Importe   *  Anteil   des   jährlichen   Schweizer   Stromverbrauch   im  Jahr   2014 Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    26. 26. 26 Transport  und  Verteilung Quelle:   VSE Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    27. 27. 27 Transport  und  Verteilung Verluste Quelle:   Schweizerische   Elektrizitätsstatistik   2014,   BFE   unten   http://www.bfe.admin.ch/them en/00526/00541/00542/00630/i ndex.html ?lang=fr&dossi er _id= 00768 Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    28. 28. 28 Transport   Kabelverlust Hauptverlust  wegen  der  Erwärmung  des  Kabels   (ohmsche  Leitungsverlust) Quelle:   Nexans Quelle:   Wikipedia   unten   https://fr.wikipedi a.or g/wiki/Li gne_%C 3%A0_haute_tensi on Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    29. 29. 29 Transport  und  Verteilung Kabelverlust J Verluste  reduzieren  sich  durch  einen  höheren  Querschnitt  der  Leiter L Ein  höherer  Querschnitt  des  Leiters  macht  das  Kabel  teurer Quelle:   Energie.ch   unten   http://www.ener gie.ch/ener gieeffiziente-­ elektr overteil ung Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    30. 30. 30 Transport   Umwandlung  und  Speicherung • Wirkungsverluste minimieren Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel Quelle:   rwe.com Quelle:   welt.de
    31. 31. 31 Verteilung Quelle:   VSE Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    32. 32. 32 Verteilung Transformatoren Quelle: ABB Verluste  durch  das  Design  des  Transformators  und  seine   Auslastung  minimieren Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    33. 33. 33 Verteilung Transformatoren Eine  Verlustreduktion  von  200   GWh/Jahr  entspricht  4.5%  des   gesamten  Schweizer   Stromverlust  im  Jahr  2014 Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    34. 34. 34 Verwendung Quelle:   VSE Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    35. 35. 35 Verwendung ES  2050  – Ziel  Stromeffizienz 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 TWh bestehende  Wasserkraftwerke bestehende  Kernkraftwerke bestehende  fossile  KW bestehende  Bezugsrechte bestehende  Erneuerbare* Bruttonachfrage  (inkl.  Bestand  Speicherpumpen) Hydrologisches  Jahr*)  gekoppelt  und  ungekoppelt (c)  Prognos  2012 Landesverbrauch incl.  bestehende  Speicherpumpen   Netzverluste,  Lieferverpflichtungen  Entwicklung   "Weiter  wie  bisher"    77.4  TWhel Landesverbrauch  incl.  bestehende  Speicherpumpen,   Netzverluste,  Lieferverpflichtungen  Entwicklung gem.   "Massnahmen  Bundesrat"      68.5  TWhel Landesverbrauch  incl.  bestehende  Speicherpumpen, Netzverluste,  Lieferverpflichtungen  Etwicklung  "Neue   Energiepolitik"  (langfristiges  Ziel  Bundesrat)  60.1  TWhel Einsparungen    durch  Massnahmen  Bundesrat:  8.8  TWhel Deckungsbedarf    Nachfrageentwicklung     "Massnahmen  Bundesrat" 2050:  32.9  TWhel Quelle:   Botschaft   zum  ersten   Massnahmenpaket   der   Energiestrategi e   2050,   BFE,   4.   Sept.   2013,   S.  6810   Jährlicher Landesverbrauch Jahr WWB NEP -­ 22% Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    36. 36. 36 Verwendung Stromverbrauch  nach  Verwendungszwecke Quelle:   Analyse   des   schweizerischen   Energieverbr auchs   2000   – 2013   nach   Verwendungszw ecken,   BFE,   Sept.   2014,   S.  22 Die  TOP  4 Stromverbraucher: • Elektrische  Antriebe 43.7% • RW  und  WW 14.3% • Prozesswärme 14.1% • Beleuchtung 12.6% Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    37. 37. 37 Energiestrategie  2050 Umsetzung Erstes  Massnahmenpaket  (POM:  Massnahmen  Bundesrat) • Regulierung EnG,  EnV • Freiwillige  Massnahmen  ohne  finanzielle  Unterstützung EnergieSchweiz • Freiwillige  Massnahmen  mit  finanzieller  Unterstützung Wettbewerblichen  Ausschreibungen  (ProKiloWatt) Wirkung:  50%  des  NEP  Ziels Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    38. 38. 38 Beitrag  der  Elektrotechnik  zur  ES2050 FAZIT Die  Elektrotechnik  (Stromproduktion,  Transport,  Verteilung  und   Verwendung) spielt  eine  zentrale  Rolle  in  der  ES  2050  durch: • Die  Erhöhung  des  Anteils  an  neuen  erneuerbaren  Energien   bei  der  Stromproduktion • Die  Verstärkung  der  Stromeffizienz  bei  der  Speicherung   und  Verwendung Das  Schweizer  Netz  (Transport  und  Umwandelung/Verteilung) ist   schon  ziemlich  effizient  und  birgt  wenig  Steigerungspotenzial Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    39. 39. 39 …und  übrigens. • Der  Wandel  in  der  Energiewirtschaft    wird  weltweit stattfinden ….  mit  oder  ohne  Energiestrategie  2050... …  aber  hoffentlich  mit  schweizerischen  Innovationen  und  Schweizer  Technologie. Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel
    40. 40. 40 Herzlichen  Dank  für  Ihre  Aufmerksamkeit!   Eröffnung  ineltec,  8.  September  2015,  Basel

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