Die dezentrale Stromspeicherung plus „Power-to-Heat“ können erneuerbare Energien puffern - und „Grüne“ Elektrizität reduziert als effizienter Wärmeproduzent Treibhausgase - so das Ergebnis neuer Studien aus Deutschland.
Bis 2050 soll nach dem
Energiekonzept der deutschen Bundesregierung der Anteil der erneuerbaren Energien
an der Bruttostromerzeugung auf mindestens 80 Prozent anwachsen. Die
wachsende Leistung aus fluktuierenden Quellen wie Wind- und Solarenergie
stellt die Stromnetze vor große Herausforderungen. Denn es wird immer
dann zu erheblicher Netzinstabilität kommen, sobald sich die Lücke
zwischen Energieproduktion und -verbrauch zu stark öffnet. Zwei Systeme,
die dies bei einer intelligenten Kombination verhindern können, sind
dezentrale Stromspeicher und elektrische Wärmeerzeuger. Bei geeigneter
Steuerung sorgen sie für Entlastung der Stromnetze und puffern als
Abnehmer oder Lieferant Energie.
Zudem bietet „Power-to-Heat“, also die
direkte, lokale Stromerzeugung und dessen Umwandlung in Wärme plus
Wärmespeicherung, im Fall von Wärmepumpen eine sehr effiziente und im
Fall von bivalenten Elektrodenkesseln und Heizstäben eine sehr
kostengünstige Option im Wärmemarkt, um fossile durch erneuerbare
Energie zu ersetzen und Treibhausgas-Emissionen zu reduzieren. Das sind
zentrale Ergebnisse der neuen VDE-Studien „Batteriespeicher in der
Nieder- und Mittelspannungsebene“ und „Potenziale für Strom im
Wärmemarkt bis 2050“, die der Verband am Dienstag in Berlin vorstellte.
Wie die VDE-Studien zeigen, sind
beide Systeme sehr schnell regelbar und können damit Netz- und
Systemdienstleistungen bereitstellen. Allerdings sind diese Anwendungen
heute noch nicht wirtschaftlich, weil derzeit nur die Nutzung von
Eigenstrom begünstigt ist. Damit gesamtwirtschaftlich sinnvolle
Maßnahmen auch betriebswirtschaftlich umgesetzt werden können, müssen
laut den VDE-Experten geeignete rechtliche und regulatorische
Rahmenbedingungen einschließlich der hierfür erforderlichen Tarife und
Tarifstrukturen geschaffen werden. Zudem muss das Zusammenwirken beider
Systeme optimiert werden. Um beide Systeme in das Gesamtsystem (Smart
Energy System) einzubinden, sollten insbesondere kleinere dezentrale
Systeme zusammengeschlossen werden.
Hierfür müssen angepasste
Informations- und Steuerungskonzepte geschaffen werden, wie es beginnend
bei von manchen Energieversorgern systemisch zusammengefassten kleinen
Blockheizkraftwerken mit Kraft-Wärmekoppelung bereits geschieht. Ferner
gilt es, einzelne Technologien weiterzuentwickeln, um die Potenziale der
beiden Systeme für die Energiewende voll auszuschöpfen, so die
VDE-Studie.
Batteriespeicher für erneuerbare Energien besonders gut geeignet: Die
VDE-Experten empfehlen vor allem den Einsatz flexibler Batteriespeicher
in der Mittel- und Niederspannungsebene. Diese Speicher sind - in
großer Zahl eingesetzt - technisch besonders gut geeignet, um die
Auswirkungen der schwankenden Einspeisungen aus Solar und Windkraft im
Kurzzeitbereich (bis zu einigen Stunden) zu beherrschen. Dabei können
die Batteriespeicher prinzipiell Netz- und Systemdienstleistungen in
allen Bereichen erbringen und somit auch in gewissem Umfang Aufgaben
konventioneller Kraftwerke übernehmen. Für den Kurzzeitbereich bieten
sich insbesondere Lithium-Ionen- und Blei-Säure-Technologien an. Bei
größeren Speicher-Systemen können Hochtemperaturbatterien und
Redox-Flow-Batterien je nach Anwendung von Vorteil sein.
Wirtschaftlich stehen
Batteriespeicher im Wettbewerb mit Alternativen wie dem Netzausbau,
Abregelung von Einspeisern und anderen Techniken. Wichtig ist es daher,
an den regulatorischen Rahmenbedingungen zu schrauben, um in naher
Zukunft (bis 2025) einen wirtschaftlichen Betrieb von Batteriespeichern
zu ermöglichen. Dies alles in Abhängigkeit von den künftigen Preisen pro
Kilowatt für Batteriespeicher. Umso wichtiger ist es laut VDE-Studie,
die bestehenden Rechtsunsicherheiten sowie Regelungs- und
Definitionslücken in Bezug auf Speicher auszuräumen und einen
umfassenden Rechtsrahmen für die Stromspeicherung zu schaffen. Um die
gesamtwirtschaftlichen Chancen zu nutzen, müssten also zunächst die hohe
Kostenbelastung von Strom durch Steuern und Abgaben gesenkt sowie
geeignete rechtliche und regulatorische Rahmenbedingungen gesetzt
werden.
Die beiden
VDE-Studien „Batteriespeicher in der Nieder- und Mittelspannungsebene“
und „Potenziale für Strom im Wärmemarkt bis 2050“ können im InfoCenter
unter www.vde.com für 250 Euro bestellt werden. Für VDE-Mitglieder und Journalisten sind die Studien kostenlos.
Mehr Informationen zum VDE und zur Energietechnischen Gesellschaft unter www.vde.com und www.vde.com/etg.
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