Power2Gas – Hype oder Schlüssel zur Energiewende?

Veröffentlichung von Anika Regett, Christoph Pellinger und Sebastian Eller in der et - Energiewirtschaftliche Tagesfragen, Ausgabe 10, Oktober 2014

Die Gewinnung von Wasserstoff oder Methan unter Verwendung elektrischer Energie in einem chemischen Umwandlungsprozess wird als ‚Power2Gas‘ bezeichnet. Der Wasserstoff wird dabei durch die Elektrolyse von Wasser gewonnen. In einem anschließenden Methanisierungsschritt kann aus dem Wasserstoff unter Zufuhr von CO2 Methan synthetisiert werden. Die erzeugten Gase können in die existierende Erdgasinfrastruktur, bestehend aus Gasnetz und Gasspeichern, eingespeist und dort über lange Zeiträume gespeichert werden. Das Gas kann abgesehen von der Rückverstromung auch in anderen Bereichen des Versorgungssystems, wie dem Wärme- oder Mobilitätssektor, eingesetzt werden.

In der Veröffentlichung werden zunächst die technischen Kennzahlen von Power2Gas-Systemen, welche den Stand der Technik sowie Entwicklungen bis zum Jahr 2030 umfassen, dargestellt. Anschließend wird die heutige und zukünftige Kostenstruktur dieser Systeme betrachtet, wobei explizit auf die spezifischen Investitionen und die betriebsgebundenen Kosten eingegangen wird. Die ermittelten technischen und wirtschaftlichen Kennzahlen fließen in die Identifikation von Einsatzoptionen für Power2Gas im Jahr 2030 sowie deren wirtschaftliche Bewertung ein. Die Bewertung eines Einsatzes für die saisonale Speicherung erfolgt über die Gasgestehungskosten des Power2Gas-Systems in Abhängigkeit der Volllaststunden.

Abb-1 Methangestehungskosten

Abbildung 1:  Methangestehungskosten in Abhängigkeit der Volllaststunden für verschiedene Szenarien der spezifischen Investitionen (durchgehende Linien: inklusive Strombezugskosten, gestrichelte Linien: kostenloser Strombezug)

Für den negativen Sekundärregelleistungsmarkt werden die auf Basis historischer Daten zu erzielenden Erlöse den Investitionen und Betriebskosten gegenübergestellt. Abschließend wird ein Fazit zu den möglichen Einsatzgebieten von Power2Gas bis 2030 abgeleitet und ein Ausblick hinsichtlich der langfristigen Einsatzoptionen über das Jahr 2030 hinaus gegeben.

Im Rahmen des Verbundforschungsprojekts „Merit Order der Energiespeicherung im Jahr 2030“ werden aktuell die Einsatzoptionen von Power2Gas unter Berücksichtigung relevanter technischer Kennzahlen aus volks- und betriebswirtschaftlicher Sicht untersucht und bewertet.

Die Ergebnisse des MOS-Teilprojekts Power2Gas wurden im Rahmen des SNG-Workshops an der TU München von Anika Regett als Poster vorgestellt.

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