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Studie: Wachstum der Erneuerbaren in Deutschland stellt Flexibilität von Energiesystemen vor Herausforderungen

Prognosen für die gemittelten Energieerzeugungskosten von Wind und Photovoltaik in Europa
Prognosen für die gemittelten Energieerzeugungskosten von Wind (Blau) und Photovoltaik (Gelb) in Europa

Bis Mitte der 2020er Jahre wird in Deutschland und Großbritannien mehr als die Hälfte des Stroms aus erneuerbaren Energiequellen stammen.

Gleichzeitig werden sich die Kosten für die Erzeugung von Wind- und Solarstrom bis 2040 voraussichtlich mehr als halbieren, so die Studie "Der Wendepunkt: Flexibilitätslücken in zukünftigen erneuerbaren Energiesystemen in Großbritannien, Deutschland und Skandinavien" des Energiemanagement-Experten Eaton, die in Partnerschaft mit der Renewable Energy Association (REA) veröffentlicht und bei Bloomberg New Energy Finance (BNEF) in Auftrag gegeben wurde.

 

Kosten von Wind-und Solarstrom werden weiter sinken

 

"Die Studie zeigt, dass Wind- und Solarenergie heute in vielen Fällen die billigste Variante sind und die Kosten weiter dramatisch sinken werden“, kommentiert Dr Nina Skorupska, Geschäftsführerin der Renewable Energy Association."

„Weiter demonstriert die Studie, dass die Batteriespeicherung gut geeignet ist, um kurzfristige Angebots- und Nachfrageschwierigkeiten zu bedienen."

 

Die größten Herausforderungen des Wachstums der Erneuerbaren seien die damit verbundenen Anforderungen an die Energieinfrastruktur, die sehr viel besser mit Schwankungen zurechtkommen werden muss. Unter anderem würde die Energiespeicherung in kleinem wie großen Maßstab eine Rolle spielen.

Schwankende Energieproduktion aus Wind und Photovoltaik kann tage- oder wochenlang den benötigten Strom in Deutschland erzeugen - und sogar Überschüsse bilden.

Ändern sich allerdings die Wetterbedingungen, müssen weitere Energiequellen zugeschaltet werden, um die Nachfrage zu decken.

Das rasante Wachstum der erneuerbaren Energien wird also zu deutlichen Schwankungen im Energiesystem führen, die unflexible Baseload-Generatoren herausfordern und Möglichkeiten für neue flexible Energiequellen schaffen.

Künftige Energiesysteme in Deutschland und Großbritannien, die von variabler erneuerbarer Energieerzeugung dominiert werden, müssen daher durch flexible Technologien, einschließlich Energiespeicherung, ergänzt werden.

 

Wichtige Erkenntnisse der Studie sind unter anderem:

 

- Die Untersuchungen zeigen, dass der Anteil der unterschiedlichen erneuerbaren Energien zwar deutlich steigen wird, dass aber die bis 2040 in Deutschland und Großbritannien insgesamt benötigte Backup-Kapazität etwa die gleiche sein wird wie 2017.

 

- Bereits ab 2030 wird es ganze Wochen geben, in denen die erzeugte Wind- und Solarenergie zu einem bestimmten Zeitpunkt des Tages die Nachfrage in beiden Ländern übersteigt.

 

- Das steigende Angebot führt zu keinen signifikanten Verschwendungen: 2030 beträgt das Überangebot an Wind- und Solarstrom in Deutschland lediglich drei Prozent, in Großbritannien weniger als ein Prozent. Bis 2040 werden die Werte bei 16 beziehungsweise drei Prozent liegen.

 

- Durch flexible Nachfragesteuerung können überschüssige erneuerbare Energien zum Beispiel für die Ladung von Elektro-Fahrzeugen genutzt werden.

 

- Die zunehmende Wind- und Solarenergieerzeugung führt zu einem schwankenden Bedarf an traditionellen Energiequellen. Diese sind aber weiterhin notwendig, um Versorgungslücken zu schließen, wenn erneuerbare Energien den Bedarf nicht decken können.

 

 

Energiespeicher werden an Bedeutung gewinnen

 

Flexible Technologien wie Energiespeicher und Gasgeneratoren werden daher in Zukunft an Bedeutung gewinnen. Auch in den Szenarien für 2040 gibt es einige Wochen und Monate, in denen andere Energiequellen als Wind und Sonne benötigt werden, um den größten Teil der Nachfrage zu decken.

 

Die durch eine flexiblere Energiegewinnung entstehenden Schwankungen lassen sich durch flexible und kurzfristige zuschaltbare Quellen wie zum Beispiel Energiespeicher oder Gasgeneratoren ausgleichen.

 

Zusätzlich muss eine entsprechende Infrastruktur geschaffen werden, einschließlich neuer Verbindungsleitungen. Zukünftig könnten langfristige Energiespeichertechnologien wie etwa Wasserstoff zum Einsatz kommen.

 

"Die Studie zeigt eine seismische Verschiebung der zukünftigen Funktionsweise von Energieversorgungssystemen auf. Da Wind und Sonne zu den billigsten Optionen für die Stromerzeugung werden, läuft ein Rennen um die Entwicklung und Bereitstellung flexibler Ressourcen, die sie ergänzen ", sagt Albert Cheung, Head of Global Analysis bei Bloomberg New Energy Finance.

 

Die Studie steht zum Download bereit unter: www.eaton.de/tippingpoints

 

Eaton