Das ZSW untersuchte im Auftrag der Netzbetreiber TransnetBW und terranets bw das technische und wirtschaftliche Potential der Power-to-Gas-Technologie hinsichtlich der gleichzeitigen Erbringung von Regel- und Systemdienstleistungen im Stromübertragungs- und Ferngasleitungsnetz.
Ein wesentlicher Untersuchungsgegenstand war, ein PtG-Ausbauszenario zu entwickeln und anhand dessen Synergien an der Schnittstelle zwischen Strom- und Gasnetz zu identifizieren.
In der Studie wurden zwei Szenarien für Deutschland entwickelt. Ein konservatives Szenario mit moderatem Power-to-Gas Zubau (10 GW bis 2050) und ein ambitioniertes Szenario mit sehr hohem Power-to-Gas-Zubau (110 GW bis 2050 und bereits 10 GW bis 2030).
Daraus wurden in einem Top-Down-Ansatz PtG-Ausbaumengen für die deutschen Bundesländer abgeleitet, die in einem Vertiefungsschritt für Baden-Württemberg bis auf Kreisebene heruntergebrochen wurden. Darüber hinaus wurde untersucht, inwiefern der Stromübertragungsnetzausbau (HGÜ-Leitungen in Nord-Süd-Richtung) einen Einfluss auf die Positionierung von Power-to-Gas-Anlagen in Süddeutschland haben könnte. Es zeigt sich, dass durch die Berücksichtigung der zusätzlichen Übertragungskapazität eine signifikante Zubausteigerung für Baden-Württemberg möglich werden könnte.
Neben der Entwicklung der regionalen Verteilung von Power-to-Gas wurde die technische Eignung für die verschiedenen Systemdienstleistungsarten im Strom- und Gasnetz untersucht und hinsichtlich der wirtschaftlichen Potenziale bewertet. In einer Matrix wurden im Stromnetz für die Systemdienstleistungen Momentanreserve, Primär- und Sekundärregelleistung, Minutenreserve, abschaltbare Lasten, Blindleistungskompensation und Redispatch, die Beschaffungsregime, der Bedarf und die technischen Anforderungen aufgezeigt. Es wurden alternativ einsetzbare Technologien zur Erbringung der Systemdienste benannt und das wirtschaftliche Potenzial qualitativ eingeordnet. Selbiges wurde für die Regelenergie im Gassystem untersucht. Dabei zeigt sich, dass große Mengen an Regelenergie benötigt werden, allerdings wird auch deutlich, dass die potenziellen Mehrerlöse gegenüber der Einspeisung von regulär gehandelten, fossilen Gas vergleichsweise gering sind und die Erbringung von Regelgas durch Power-to-Gas kaum wirtschaftlich lohnend ist.