SI/502704

Schlussbericht

Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist das Potenzial der saisonalen Wärmespeicherung (STES) im künftigen Energiesystem der Schweiz zu bewerten. Saisonale Wärmespeicher (STES) senken die Stromimporte im Winter, die Methan- und Dieselimporte, den Bedarf an zusätzlicher Wintererzeugung durch Wärmekraftwerke sowie die Ge-samtenergiesystemkosten. Je nach Szenario liegt die durchschnittliche thermische Speicherkapazität im Bereich von 6 bis 10 TWh, was zu einer erheblichen jährlichen Reduzierung der Stromimporte im Winter um bis zu 3.6 TWh führt. Zudem senkt der Einsatz von STES die Gesamtenergiesystemkosten um 400 bis 900 Millionen CHF pro Jahr. Daher müssen bereits heute Pilotanlagen gefördert werden, um die praktischen Erfahrungen aufzubauen und bei der landesweiten Umsetzung ab 2035 von diesen Erfahrungen profitieren zu können. Eine GIS-basierte Analyse wurde durchgeführt, um potenzielle Standorte für die Umsetzung von STES in der Schweiz zu identifizieren. Dabei wurden geeignete Flächen unter Berücksichtigung energetischer, geografischer und infrastruktureller Randbedingungen bestimmt. Für die meisten analysierten Fälle konnten geeignete Speicherstandorte gefunden werden. Für die Erdbecken-Wärmespeicher (PTES) ist jedoch als Grundlage für die Bewilligungsfähigkeit hierfür in den meisten Fällen eine multi-funktionale Abdeckung nötig. Um diese Ergebnisse zu erzielen, wurden sowohl für die PTES als auch die Regeneration von Erdsonden (BTES) detaillierte Modelle typischer Ausführungsvarianten entwickelt. Diese Ergebnisse wurden zur Implementierung von STES im Swiss Energy Scope-Modell (SES-ETH) verwendet, einem linearen Optimierungsmodell des Schweizer Energiesystems. Das SES-ETH wurde eingesetzt, um die Rolle von STES in verschiedenen Zukunftsszenarien zu untersuchen, darunter unterschiedliche Annahmen zu Klimazielen, internationaler Integration und technologischer Innovation. Unsicherheiten wurden mittels Monte-Carlo-Analyse berücksichtigt. Auf diese Weise zeigt das Modell, unter welchen Bedingungen STES kosteneffizient eingesetzt wird, in welchem Umfang dies geschieht und wie die gesamten jährlichen Kosten des Schweizer Energiesystems minimiert werden können.