Das ist die Herausforderung:
CO2-Neutralität bis 2060 ist ein ambitioniertes Ziel für die größte Volkswirtschaft der Welt. Die Energieversorgung in China hängt nach wie vor stark von Kohle ab, Wind- und Solarenergie tragen aktuell nur etwa zehn Prozent zur Stromerzeugung bei. Allerdings macht der Ausbau der erneuerbaren Energien große Fortschritte: Allein 2020 hat China 72 GW Erzeugungsleistung in Form von Windenergieanlagen und 48 GW Solaranlagen zugebaut. Im Lauf der nächsten Jahre wird das Land sein Energiesystem umgestalten und große Mengen fluktuierender erneuerbarer Energien integrieren müssen, um diesem Trend Rechnung zu tragen.
Das tun wir:
Die effiziente Integration fluktuierender erneuerbarer Energien in das Energiesystem erfordert ein intelligentes Stromnetz, Flexibilität, ein Marktdesign zur Koordinierung der vielen relativ kleinen Erzeugungseinheiten, Spielräume für dezentrale Lösungen und eine stärkere Kopplung der Sektoren. Deutschland hat Erfahrung bei der sicheren und effizienten Integration erneuerbarer Energien und entwickelt innovative Lösungen, um ein klimaneutrales Energiesystem zu erreichen.
Mit dem Projekt EnTrans fördern die GIZ, die dena und Agora Energiewende den Wissensaustausch zwischen Deutschland und China. Die dena beteiligt sich an fünf Arbeitsgruppen zu folgenden Themen:
- Flexibilität und Netzplanung
- Wasserstoff
- dezentrale Energiewende
- Energiemärkte
- Energieeffizienz in der Industrie.
Mit Studien, Workshops und direkten Gesprächen soll der Wissensaustausch zwischen deutschen und chinesischen Expertinnen und Experten gefördert werden, um gemeinsam zielgerichtete Empfehlungen zur erfolgreichen Weiterentwicklung des chinesischen Energiesystems zu erarbeiten.
Das Projekt EnTrans ist Teil der Deutsch-Chinesischen Energiepartnerschaft (EP) und unterstützt vor allem den Austausch zwischen deutschen und chinesischen Think Tanks. Die Energiepartnerschaft ist die zentrale Plattform des Dialogs zu Energiethemen zwischen beiden Ländern und soll die Verbindung zwischen China und Deutschland stärken. EnTrans baut auf einem Projekt zur Transformation des Energiesystems in China auf, das die dena gemeinsam mit der GIZ und dem chinesischen Thinktank CNREC (China National Renewable Energy Center) und anderen Partnern zwischen 2016 und 2019 umsetzte.
Das bringt das Ganze:
Das Projekt soll zur erfolgreichen Integration erneuerbarer Energien in das chinesische Energiesystem beitragen und damit das Ziel der Kohlenstoffneutralität bis 2060 unterstützen. Dies wäre ein großer Erfolg bei der gemeinsamen Anstrengung, weltweit CO2-Emissionen zu reduzieren und den Klimawandel zu bekämpfen.
Weitere Informationen zum Projekt finden Sie in der EnTrans-Projektbroschüre der Deutsch-Chinesischen Energiepartnerschaft und dem detaillierten Arbeitsprogramm des Entrans-Projekts. Dieses ist hier in englischer und hier in chinesischer Sprache verfügbar.
Veranstaltungen und Workshops
Auf der Abschlusskonferenz der ersten Projektphase des Sino-German Energy Transition Projects (EnTrans) am 29.9.2022 in Berlin und online stellte das Projektteam die Ergebnisse der zurückliegenden Projektphase vor und diskutierte mit Expertinnen und Experten und dem Publikum, wie Deutschland und China die anspruchsvolle Aufgabe einer sektorübergreifenden Energiewende am besten bewältigen können. In drei Sessions wurde ein Bild des zukünftigen klimaneutralen Energiesystems in Deutschland und China entwickelt:
Ein sicheres, zuverlässiges, effizientes und erneuerbares Energiesystem: Große Anteile variabler erneuerbarer Energien werden das zukünftige klimaneutrale Energiesystem prägen. Dies erfordert neue Wege bei der Planung und dem Betrieb der Anlagen sowie die Nutzung von Flexibilitätspotenzialen.
Sektorübergreifende Energiewende: Nicht nur der Energiesektor, alle Wirtschaftssektoren, vom Verkehr bis zur Industrie, müssen dekarbonisiert werden, um Klimaneutralität zu erreichen. Elektrifizierung, Wasserstoff und Effizienz sind Bausteine dieses Wandels.
Lokal etwas bewegen: Die Transformation zur Klimaneutralität wird lokal stattfinden. Große Veränderungen mit je spezifischen Herausforderungen für ländliche und städtische Gebiete stehen bevor.
Die Ergebnisse der Konferenz sind hier in einem Graphic Recording zusammengefasst.
Eine ausführliche Zusammenfassung der Ergebnisse ist auf der Website der Deutsch-Chinesischen Energiepartnerschaft verfügbar.
Erneuerbar erzeugter Wasserstoff ist ein Schlüssel zur Dekarbonisierung der Industrie. Für das EnTrans-Projekt, arbeitet die dena mit dem Energiewirtschaftlichen Institut der Universität zu Köln an einem Policy-Report zur Zukunft von Wasserstoffanwendungen in Deutschland und China. Die Ergebnisse werden in einem Workshop vorgestellt und diskutiert. Ein besonderer Fokus wird dabei auf die Wettbewerbsfähigkeit von erneuerbarem Wasserstoff in der Luftfahrt, der Stahlherstellung und der chemischen Industrie gelegt und es werden Empfehlungen an die Politik formuliert, wie der Markthochlauf für Wasserstoff zur Dekarbonisierung dieser Sektoren gelingen kann.
Dezentrale Energieerzeugung spielt auf dem Weg zur Klimaneutralität eine immer wichtigere Rolle. Um hohe Anteile erneuerbarer Energien zu erreichen, muss neben großen Windparks auch das Potenzial kleinerer, lokaler Lösungen, wie Solaranlagen auf Dächern, genutzt werden. Die variable Stromerzeugung dieser Analgen führt jedoch zu großen technischen Herausforderungen im Verteilernetz und für das Gesamtsystem. Dezentrale Flexibilitäten wie Speicher und Lastmanagement werden eine immer wichtigere Rolle spielen, um diesen Herausforderungen zu begegnen. Die dena hat aktuelle Erfahrungen damit aus Deutschland zusammengefasst, die auch für China hilfreich sein können.
Demand Side Management (DSM) ist ein wichtiges Element, um industrielle Prozesse in einem Energiesystem mit hohen Anteilen erneuerbarer Energien zu dekarbonisieren. Doch in vielen Fällen kann es zu einer Abwägung zwischen Energieeffizienzmaßnahmen und DSM-Maßnahmen kommen. Deshalb gilt es, eine optimale Kombination aus Effizienz- und Flexibilitätsmaßnahmen zu finden, die vom der Charakteristik des Energiesystems abhängt: ein effizientes System-Optimum. Die Deutsche Energie-Agentur (dena) und das Energiewirtschaftliche Institut der Universität zu Köln (EWI) haben einen Bericht erstellt, der die technischen, ökonomischen und regulatorischen Rahmenbedingungen von Demand Side Management und das effiziente System-Optimum diskutiert. Dieser wurde in einem Workshop am 13. Mai 2022 vorgestellt.
Im Rahmen der Berlin Energy Week führte das EnTrans-Projekt zwei Side Events durch:
Systemadäquanz und Flexibilität – zwei Säulen eines zuverlässigen zukünftigen Energiesystems in Deutschland und China
Durch die wachsende Anteile wetterabhängiger erneuerbarer Energien werden Flexibilitäten und die Planung steuerbarer Erzeugungskapazitäten für die Sicherheit des Stromsystems immer wichtiger. Im Rahmen des Side-Events wurde eine Überblick gegeben über verschiedene Flexibilitätsoptionen, ihre Potenziale, wie diese genutzt werden können, sowie Strategien, wie das bei der Planung adäquater Erzeugungskapazitäten berücksichtigt werden kann.
Planung von Ladeinfrastrukturen für Elektroautos in urbanen und ländlichen Gebieten in Deutschland und China
Die Einführung von Elektroautos in urbanen und ländlichen Gebieten steht vor einer Reihe von technischen, regulatorischen und sozialen Herausforderungen, die für eine erfolgreiche Umstellung auf Elektromobilität und Integration in das Stromnetz gelöst werden müssen. Das Side-Event präsentierte Ergebnisse von zwei Spiegel-Studien in Deutschland und China, die die Planung von Ladeinfrastruktur in urbanen Gebieten und die Potenziale von Vehicle-to-Grid Systemen im ländlichen Raum untersuchen.
Wasserstoff wird im zukünftigen dekarbonisierten Energiesystem eine wichtige Rolle spielen, insbesondere bei der Transformation des Industriesektors. Im Mittelpunkt der Diskussion im Workshop standen mögliche Business Cases in der Stahl- und Chemieindustrie sowie in der Luftfahrt. Mit Experten aus Deutschland und China wurden Fragen zu Rentabilität, Finanzierung und möglichen politischen Maßnahmen diskutiert, die die Entwicklung von Wasserstoff und erneuerbaren Gasen vorantreiben.
Flexibilitätstechnologien und -maßnahmen sind in Energiesystemen mit wachsenden Anteilen wetterabhängiger erneuerbarer Energieerzeugung von zentraler Bedeutung. Ziel des Workshops war es, die Entwicklung und den Status quo der Flexibilitätsnutzung in Deutschland und Dänemark aufzuzeigen – zwei Länder, die bereits große Anteile volatiler erneuerbarer Energien in das Stromsystem integrieren.
Rechenzentren machten im Jahr 2018 sie bereits 1% des weltweiten Energieverbrauchs aus und Studien schätzen ihren Anteil am Energieverbrauch im Jahr 2030 auf 3-13%. Als große Stromverbraucher können Rechenzentren eine wichtige Rolle beim Ausgleich von Angebot und Nachfrage spielen und zur Flexibilität des Stromsystems beitragen. Anpassungen im Betrieb, wie die Einführung von Flexibilitäts- und Energieeffizienzmaßnahmen, die Förderung von EE-Nutzung und die Teilnahme am Strommarkt, können für einen systemdienlichen Einsatz sorgen. Die verschiedenen Möglichkeiten, aktuelle Pläne zur Umsetzung solcher Maßnahmen, Hürden für einen flexiblen Betrieb und Empfehlungen für Regulierung und Anreize werden in einer Studie des Entrans-Projektes für Deutschland und China untersucht. In zwei Workshops wurden erste Ergebnisse der Analysen mit chinesischen und deutschen Expertinnen und Experten diskutiert.
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