Wussten Sie, dass die intermittierende Stromerzeugung durch erneuerbare Energien dazu führen kann, dass sich Produktions- und Verbrauchsspitzen nicht decken? Es stellt sich daher die Fragen, wie die Nachfrage nach und das Angebot an erneuerbarem Strom besser aufeinander abgestimmt werden können. Dabei könnte die stationäre Speicherung von Strom eine Schlüsselrolle spielen – vorausgesetzt, es werden einige Hindernisse für ihren Einsatz beseitigt! In diesem Artikel analysieren wir von Alcimed den Zusammenhang zwischen dem Ausbau der erneuerbaren Energien und der stationären Stromspeicherung und gehen auf die wichtigsten Herausforderungen bei ihrer Entwicklung ein.
Bei der elektrischen Speicherung wird eine bestimmte Menge an elektrischer Energie vorübergehend aufbewahrt, um sie später nutzen zu können.
Es gibt verschiedene Technologien zur elektrischen Speicherung, die sich auf unterschiedliche Energien stützen:
Die stationäre Speicherung von Strom bezieht sich im Gegensatz zu den eingebetteten Speichern für mobile Anwendungen (z. B. Batterien von Elektrofahrzeugen) auf die Speicherung von Strom an einem festen Ort. Neben Pumpspeicherkraftwerken und fest installierten Batterien gibt es auch andere Formen der stationären Speicherung: Power-to-Gas (wandelt Strom durch Wasserelektrolyse in Wasserstoff um) oder Schwungräder (speichern kinetische Energie und geben sie als mechanische Energie wieder ab).
Frankreich beispielsweise hat sich verpflichtet, bis 2050 CO2-neutral zu werden, und führt eine Energiewende durch, um seine Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und den Anteil erneuerbarer Energien am Energiemix zu erhöhen.
Diese erneuerbaren Energien (z. B. Wind- und Solarenergie) haben jedoch den Nachteil, dass ihre Produktion unregelmäßig erfolgt.
Angesichts dieser Tatsache spielt die stationäre Speicherung von Elektrizität eine wesentliche Rolle bei der Energiewende. Sie ist eine Lösung, welche die reibungslose Integration der erneuerbaren Energien (EE) trotz ihrer ungleichmäßigen Produktion in den Energiemix ermöglicht. Indem sie diese Schwankungen ausgleicht, trägt die stationäre Speicherung zur Stabilität des gesamten Stromnetzes und zur Bewältigung von Verbrauchs- und Produktionsspitzen bei und verringert gleichzeitig den Kohlendioxidausstoß. Sie trägt auch zur Entwicklung der erneuerbaren Energien bei und fördert somit die nationale Energiesouveränität.
Die Speicherung von Strom ist nicht das einzige Mittel, um die Schwankungen von Angebot und Nachfrage auszugleichen. Es gibt auch noch andere flexible Möglichkeiten, wie zum Beispiel Nachfrageflexibilität, Lastmanagement oder den Verkauf bzw. Kauf von Strom von Nachbarländern über grenzüberschreitende Verbindungsleitungen.
Bei der Entwicklung der stationären elektrischen Speicherung in großem Maßstab gibt es eine Reihe von Hemmnissen. Zunächst einmal ist es schwierig, ein rentables Geschäftsmodell für die Energiespeicherung zu finden, da sie hohe Investitionen erfordert (dazu gehören beispielsweise noch immer sehr hohe Batteriepreise, Konkurrenz durch Technologien, die speziell für mobile Speicheranwendungen entwickelt wurden, wie elektrische Hybridzüge mit Batterien, die den Bedarf an stationären Speichern senken könnten). Darüber hinaus könnte der Fortbestand der üblicherweise verwendeten Speichertechnologien durch die mangelnde Versorgung mit bestimmten importierten wichtigen Rohstoffen (z. B. seltene Erden) oder durch eine mangelnde Akzeptanz seitens der Bevölkerung für die Einführung von Massenspeicherlösungen wie z. B. Pumpspeicherkraftwerke gefährdet werden.
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Über diese Fragen hinaus ist die elektrische Speicherung auch mit der Entwicklung des landesweiten Energiemixes und des Verbrauchs verbunden. Mögliche Entwicklungsszenarien für Frankreich wurden insbesondere von RTE im Bericht „Futurs énergétiques“ (Energiezukunft) beschrieben. Da die französische Regierung vor kurzem neue Maßnahmen zur Förderung der Kernenergie eingeleitet und bekräftigt hat, scheint sich der französische Strommix auf eine Mischung aus Kernenergie und erneuerbaren Energien zuzubewegen. Da die Kernenergie steuerbar und somit von Natur aus weniger Produktionsschwankungen unterworfen ist, könnte ihre Entwicklung im französischen Energiemix die Bedeutung der Netzflexibilität teilweise verringern, wodurch die Zukunft der stationären Speicherung in Frage gestellt würde.
Die stationäre Speicherung von Strom ist eine flexible Lösung, die eine Schlüsselrolle bei der Bewältigung der mit erneuerbaren Energien verbundenen Produktionsunterbrechungen spielt. Für eine breite Einführung dieser Technologien müssen jedoch noch zahlreiche Hindernisse beseitigt werden.
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Über die Autorin,
Valentine, Consultant in Alcimeds Energie-, Umwelt- und Mobilitätsteam in Frankreich
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