Wie lässt sich Power-to-X ins Energiesystem integrieren?

Seit dem Beginn der Energiewende produzieren mehr Hersteller Strom aus erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne. Doch fällt mittlerweile zeitweise sehr viel Elektrizität aus Wind- und Solaranlagen an, die bislang nicht immer vollständig verwendet werden kann. Power-to-X-Technologien bieten eine Möglichkeit, diese Energie auf verschiedenen Wegen zu speichern und so nutzbar zu machen. Das Ziel des Forschungsprojekts „SPIKE“ (Systemanalyse und -integration Power-to-X im Kontext von erneuerbarer Elektrizität als Primärenergie) ist es, auf Basis einer umfassenden Systemanalyse die begrenzt verfügbare Elektrizität den geeigneten Power-to-X-Technologien und Nutzungspfaden zuführen zu können und so zukünftig deren Management zu optimieren. Ergänzend zum Kopernikus-Projekt „P2X“ sollen die dort betrachteten Technologiepfade Power-to-Gas und Power-to-Chemicals um Power-to-Heat ergänzt sowie das Integrationspotenzial von Power-to-X in den industriellen Bereich identifiziert werden.

In Zusammenarbeit mit dem P2X-Konsortium wird das Einzelvorhaben SPIKE einen umfassenden Systemvergleich samt Einordnung von Power-to-X in den Gesamtkontext der Energiewende erstellen. Auf Basis dieser Ergebnisse werden die Forscher energiewirtschaftliche Szenarien entwickeln und simulieren, wobei sie die regulatorischen Rahmenbedingungen berücksichtigen. Sie ziehen auch die Strommärkte und -netze mit in ihre Analysen ein. Aufgrund der Simulationsergebnisse entwickeln sie Handlungsempfehlungen, bei denen SPIKE das P2X-Konsortium unterstützt. Sie sollen auch dazu dienen, die folgenden Kernfragen zu beantworten:

  • Wie kann Strom als Primärenergie in der chemischen und energieintensiven Industrie zur „Dekarbonisierung“ von stofflich genutzten, fossilen Rohstoffen verwendet werden?
  • Welches Klimaschutzpotenzial kann über Power-to-X erschlossen werden?
  • Welche Geschäftsmodelle lassen Power-to-X-Verfahren wirtschaftlich werden?
  • Wie lassen sich die Power-to-X-Verfahren mit anderen Flexibilitätsoptionen und Integrationsmaßnahmen für erneuerbare Energien vergleichen?
  • Welche Systemdienstleistungen können in welchem Umfang für die Stromversorgung durch den Einsatz von Power-to-X-Technologien in der Industrie bereitgestellt werden?
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