Verbundvorhaben P2X-2: Erforschung, Validierung und Implementierung von Power-to-X Konzepten

Im Kopernikus-Projekt für die Energiewende „P2X“ werden Technologien erforscht, die zur effizienten Speicherung und Verteilung von regenerativ erzeugter elektrischer Energie dienen können. Der Fokus liegt dabei auf der elektrochemischen Umwandlung des Stroms in stoffliche Energieträger und chemischen Rohstoffe mithilfe von Power-to-X-Prozessen.

FENES entwickelt in Zusammenarbeit mit der Technischen Hochschule München (TUM) ein Energiesystemmodell, dass die Untersuchung der vom P2X-Konsortium ausgewählten Power-to-X-Technologiepfaden (PtX) hinsichtlich Auswirkungen auf die Volkswirtschaft, das Energiesystem und den Klimaschutz ermöglicht. Ergänzend dazu werden im Modell PtX-Technologien abgebildet, die bisher nicht in P2X abgedeckt sind. Dies sind beispielsweise Power-to-Heat oder Pfade zur Kopplung der Sektoren Strom und nicht-energetischer Verbrauch.

Im bestehenden FENES-Energiemodell, dass im Rahmen von SPIKE (Systemanalyse und -integration Power-to-X im Kontext von erneuerbarer Elektrizität als Primärenergie) entwickelt wurde, wird das Energiesystem bisher ohne eine Ortsauflösung, Energienetze und den Austausch mit den europäischen Nachbarländern abgebildet. Auch werden Flexibilitätsoptionen und Energiespeicher nur vereinfacht modelliert. Aus diesem Grund wird das Energiemodell für das Verbundvorhaben „P2X-2“ entsprechend angepasst. Die Ortsauflösung erfolgt dabei anhand einer Aufteilung der Landkarte Deutschlands in definierte Raster. In diesen Rastern finden die Modellierung der fluktuierenden erneuerbaren Erzeugung und der Lastprofile in den Verbrauchssektoren statt. Als Flexibilitätsoptionen werden sowohl zeitliche und örtliche Anpassungen von PtX-Technologien als auch Prozesse der energieintensiven Industrie betrachtet. Als Energiespeicher werden gängige Kurz- und Langzeitspeicher integriert. Darüber hinaus werden Schnittstellen im Modell geschaffen, die es ermöglichen mit einem Netzmodell und einem Modell für den europäischen Stromaustausch der TUM zu interagieren.

Auf Basis der Modellierungsergebnisse können die jeweiligen Power-to-X-Verfahren hinsichtlich ihres Nutzens für den Klimaschutz und die Energiewende untersucht und die vielversprechendsten Pfade identifiziert werden. Zudem können die Auswirkungen des Einsatzes der Power-to-X-Technologien im Energiesystem untersucht werden.