Neue Metaanalyse: Stromnetzausbau und internationaler Austausch verringern Bedarf an Energiespeichern

Metanalyse zu Bedarf und Entwicklung von Stromspeichern in Deutschland
Metanalyse zu Bedarf und Entwicklung von Stromspeichern in Deutschland

Eine neue Metaanalyse der Agentur für Erneuerbare Energien (AEE, Berlin) vergleicht 15 wissenschaftliche Arbeiten hinsichtlich ihrer Aussagen zum Bedarf, zum Potenzial und zur Entwicklung verschiedener Energiespeicher-Technologien in Deutschland.

Wesentliches Ergebnis ist, dass der Bedarf für Langzeitspeicher wie die Power-to-Gas-Technologie erst bei hohen und längeren Stromüberschüssen gegeben ist, wie sie bei einem Anteil der Erneuerbaren Energien von mindestens 60 bis 80 Prozent zu erwarten sind. Kurzzeitspeicher wie Pumpspeicher und Batterien werden deutlich früher benötigt, aber die Unsicherheit hinsichtlich des sinnvollen Umfangs sei groß.

 

Vieles hänge davon ab, wie gut andere Flexibilitätsoptionen erschlossen werden und wie gut der Ausbau der Stromnetze vorankommt.

In Deutschland sind derzeit 14 Pilotanlagen mit Power-to-Gas-Technologie in Betrieb. Sechs weitere Anlagen sind in Bau oder in Planung. Auch neue Pumpspeicherkraftwerke sind geplant. Wegen der hohen Kosten mangelt es Speicherprojekten jedoch an Wirtschaftlichkeit und es ist unklar, ob und wann sie realisiert werden, so die Analyse. Wie viele und welche neuen Stromspeicher für die Energiewende benötigt werden bzw. ökonomisch sinnvoll sind, werde intensiv diskutiert.

 

AEE-Geschäftsführer Vohrer: Flexibilitätsoptionen sollten aus Kostengründen hohe Priorität genießen

„Die neue AEE-Metaanalyse zeigt, dass der Ausbau der Stromnetze für einen verstärkten nationalen und internationalen Lastausgleich eine Flexibilitätsoption ist, die aus Kostengründen hohe Priorität genießen sollte“, erklärt Philipp Vohrer, Geschäftsführer der Agentur für Erneuerbare Energien.

 

Bei Batteriespeichern zeichnet sich aktuell eine hohe Entwicklungsdynamik ab

„Dennoch kommt der Entwicklung von Speichern für die Energiewende perspektivisch eine große Bedeutung zu. Bei Batterien zeichnet sich aktuell eine hohe Entwicklungsdynamik ab und die Power-to-Gas-Technologie ist interessant, weil sie nicht nur für den Stromsektor relevant ist, sondern Erneuerbare Energien auch verstärkt für Wärme, Verkehr und Chemie nutzbar machen kann.“

 

Forschungsradar Energiewende veröffentlicht Metaanalyse zu Stromspeichern in Deutschland

Die Metaanalyse, die im Rahmen des AEE-Projektes Forschungsradar Energiewende erstellt wurde, zeigt auf, dass die Aussagen zur künftigen Bedeutung von Energiespeichern stark abhängig sind von den Erwartungen für den Zubau der verschiedenen erneuerbaren und konventionellen Erzeugungskapazitäten, dem nationalen und europäischen Netzausbau und der Erschließung weiterer Flexibilitätsoptionen, insbesondere dem Lastmanagement. Nicht zuletzt spielt die technologische Entwicklung derjenigen Speichertechnologien eine zentrale Rolle, die zwar grundsätzlich verfügbar, aber noch nicht oder nur in Ausnahmefällen wirtschaftlich rentabel zu betreiben sind.

 

Wirtschaftlichkeit von Power-to-Gas hängt von Flexibilitätsoptionen im Energiesystem ab

So gehen die meisten untersuchten Studien davon aus, dass als Langfristspeicher für die Aufnahme größerer Strommengen nur die Power-to-Gas-Technologie in Frage kommt. Diese Anlagen wandeln (Überschuss)-Strom per Elektrolyse zu Wasserstoff und gegebenenfalls zu Methan um. Beide Stoffe lassen sich gut speichern und können zeitversetzt Energie liefern für Anwendungen im Strom-, Wärme- und Verkehrssektor. Zudem können sie in der chemischen Industrie zum Einsatz kommen. Wesentlicher Nachteil sind die hohen Energieverluste bei der Umwandlung, weshalb die Frage nach dem ökonomisch und ökologisch sinnvollen Nutzungsumfang gründlich zu erörtern ist.

Wann die Technik in größerem Umfang zum Einsatz kommt, hängt von Faktoren wie dem Fortschritt beim Ausbau der Stromerzeugung aus fluktuierenden Erneuerbaren Energien, dem europäischen Netzausbau, der Erschließung von Lastmanagementoptionen und der Entwicklung von Kosten und Preisen ab.

So zeigt die Metaanalyse, dass sehr hohe Elektrolyseleistungen nur jene Szenarien aufweisen, die keinen oder nur einen geringen Stromaustausch mit dem Ausland berücksichtigen bzw. Strom aus Solar- und Windenergie in hohem Umfang auch für andere Sektoren verfügbar machen. Solche Szenarien wurden zum Beispiel vom Fraunhofer ISE oder dem Umweltbundesamt erstellt.

Grundsätzlich gilt, dass sich die verschiedenen Flexibilitätsoptionen im Energiesystem gegenseitig beeinflussen: Je stärker der direkte innerdeutsche und grenzüberschreitende Lastausgleich gelingt, desto weiter rückt der Bedarf an Langzeitspeichern zeitlich nach hinten bzw. fällt wesentlich geringer aus.

„Um Schwankungen der Stromerzeugung aus Wind und Sonne abzufedern, stehen mit steuerbaren Erneuerbaren Energien, Lastmanagementoptionen, Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen und Kurz- und Langfristspeichern eine umfangreiche Anzahl von Flexibilitätsoptionen zur Verfügung, um auch in einem klimaneutralen Energieversorgungssystem Versorgungssicherheit zu gewährleisten“, so Vohrer.

Die Metaanalyse zum Download: www.forschungsradar.de

 

16.01.2015 | Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien | solarserver.de © Heindl Server GmbH

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