Biomethanbereitstellungskosten für hochflexible BHKW und der Einfluss eines Gasspeichers

Abstract

Diese Arbeit untersucht die Biomethanbereitstellungskosten entlang der gesamten Prozesskette bis zum Einsatz in hochflexiblen BHKW unter dem EEG 2023. Hierbei wird die Biomethanprozesskette techno-ökonomisch modelliert und gemäß der Annuitätenmethode (VDI 2067) bewertet. Die ermittelten Bereitstellungskosten einschließlich Netzanschlusskosten am Gasentnahmepunkt liegen zwischen 9,8 und 13,4 ct/kWh_Hs. Ergänzend wird der Einfluss eines Doppelmembrangasspeichers am Gasentnahmepunkt auf die Kosteneffizienz analysiert. Der Einsatz eines solchen Gasspeichers ermöglicht die Entkopplung des maximalen BHKW-Gasbedarfs vom maximalen Netzbezug, wodurch die maximale Gasbezugsleistung aus dem Netz begrenzt und leistungsabhängige Netzkosten gesenkt werden können. Den Kosteneinsparungen durch reduzierte Netzentgelte stehen zusätzliche Speicherkosten sowie strommarktseitige Mindererlöse infolge speicherbedingter betrieblicher Restriktionen gegenüber; letztere werden mittels MILP-basierter Fahrplanoptimierung quantifiziert und in die Kostenbewertung integriert. In den meisten Szenarien ist der Speichereinsatz kosteneffizient und senkt die Bereitstellungskosten je nach Netzentgeltstruktur um bis zu 1,7 ct/kWh_Hs. Diese Kostenreduktion hängt u. a. von Netznutzungsentgelten, Gasspeicherkosten und Strommarktpreisen ab. Darüber hinaus kann der Gasspeicher die Anzahl ökonomisch darstellbarer Biomethan-BHKW-Standorte erhöhen, weshalb diese Arbeit für die operative Umsetzung eine hohe praktische Relevanz entfalten kann.