Wenn die Energiewende in Deutschland gelingen soll, werden Speicher gebraucht. Darüber besteht weitgehende Einigkeit, doch die Frage ist, wieviel Speicherkapazitäten brauchen wir und welche zusätzlichen Reservekraftwerke sind notwendig. Eco Stor hat dafür ein Online-Tool entwickelt. Damit könne jeder selbst zukünftige Modelle und Szenarien durchspielen und die benötigte Speicherkapazität ermitteln. Es steht ab sofort kostenlos für die Allgemeinheit zur Verfügung.
Das Online-Tool von Eco Stor ist eine Art „Speicher-Dashboard“ mit dem sich basierend auf realen Last- und Erzeugungsdaten die verschiedenen zukünftigen Ausbauszenarien simulieren lassen. Dabei geht es vor allem darum, zu zeigen, wieviel Reservekapazitäten für verbleibende „Dunkelflauten“ noch notwendig sein werden. Gerade „Dunkelflauten“, also Phasen, zu denen weder die Sonne scheint noch der Wind weht, werden im Zuge der Energiewende gern als Schreckgespenst genutzt.
Als „Dunkelflaute“ wird dabei ein zusammenhängender Zeitraum von mehr als 24 Stunden definiert, in dem die Einspeisung erneuerbarer Energien dauerhaft unter einem Schwellwert von 50 Prozent des Strombedarfs liegt. Solche Zeiten, in denen weniger als die Hälfte des Strombedarfs durch Photovoltaik und Windkraft gedeckt werden, treten vornehmlich in den Wintermonaten auf.
Die Benutzung des Online-Rechners ist Eco Stor zufolge selbsterklärend. Zudem steht ein „Online-Helfer“ zur Verfügung, der Informationen zu den wichtigsten Schritten gibt. Die Grundlage für die Erzeugung möglichst realistischer Annahmen bilden die Erzeugungs- und Verbrauchsdaten der Jahre 2020 bis 2023. Von diesen Ausgangswerten kann dann ausgewählt werden, wieviel Photovoltaik oder Windkraft in Zukunft installiert sein wird. Auch Annahmen dazu, wieviel kurzfristige Speicherkapazität zur Verfügung steht oder zum Stromverbrauch können getroffen werden. Als Ergebnis wird dann die noch verbleibende Angebotslücke angezeigt und wieviele Reservekraftwerke für den Fall erforderlich sind. Nach Angaben von Eco Stor erfolgt die Modellierung auf Basis gewisser Vereinfachungen. So seien regionale Netzengpässe oder auch der grenzüberschreitende Stromhandel nicht berücksichtigt. Gerade letzterer werde aber wohl in Zukunft einiges an kurz- und langfristigem Speicherbedarf substituieren.
Das Tool kann insgesamt eine Hilfestellung geben, wie das Energiesystem zukünftig weiterentwickelt werden muss, damit die kurzfristigen Speicher mit einem steigenden Anteil von Photovoltaik und Windkraft korrelieren. Doch nicht nur darum geht es Eco Stor, sondern auch darum, dass die Energiewende langfristig kostengünstig verwirklicht wird, also in einem wirtschaftlich optimierten Stromdesign umgesetzt werden kann. Denn die eigentliche Kernfrage sei, so Eco Stor, wie sich eine CO2-freie Stromversorgung zu minimalen Kosten erreichen lässt.
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Ohne das jetzt schon mal im Detail durchgespielt zu haben: Batteriespeicher und Dunkelflaute scheint mir insgesamt nur einen geringen Zusammenhang zu haben. Es mag sein, dass bei weiterer Abnahme der Speicherkosten in Batteriespeichern diese auch zur Überbrückung von mehr als 24 Stunden dauernder Unterproduktion beitragen können. Aber ansonsten dienen Batteriespeicher bisher zur Überbrückung von untertägigen Differenzen von Angebot und Nachfrage. Und da wird ihre Bedeutung noch sinken, wenn regelbare Elektrolyseanlagen am Netz sind, weil bei Angebotsdefiziten erstmal die heruntergeregelt werden können, bis man dann auf Batteriespeicher zurückgreift. Das eigentliche Optimierungsproblem wird also dort liegen, wo die Frage beantwortet werden muss: Regelt man bei untertägigen Schwankungen günstiger Elektrolyseanlagen herunter, oder sollte man sie weiterlaufen lassen und mit Strom aus Batteriespeichern füttern? Hier den Optimalpunkt zu finden, wird die Herausforderung sein.
Kann es sein, dass Eco Stor die Elektrolyse gerne ignorieren würde, und statt dessen davon ausgeht: Gaskraftwerke wird es noch lange geben – womit soll Norwegen sonst sein Geld verdienen? Oder geht es darum schon mal Pflöcke einzuschlagen: Soviel Batteriespeicher lohnen sich – wenn man noch keine Elektrolyseanlagen hat, auf die man doch besser ganz verzichten sollte?
JCW schrieb:
„Batteriespeicher und Dunkelflaute scheint mir insgesamt nur einen geringen Zusammenhang zu haben.“
Hier mal ein wenig weiter denken (oder in andere Länder schauen).
Derzeit übliche Hausspeicher sind durchaus geeignet, um deutlich mehr als Intraday abzudecken. Octopus Energy zum Beispiel zielt auf Wochensteuerung ab, indem Nutzer von Smarttarifen mit der notwendigen Information versorgt werden, um Auto-Laden, Batterie-Laden und/oder andere Speicher auf die besten Wochentage zu verschieben, an denen mehr Erneuerbare Energie vorhanden ist.
Stehen denn regelbare Elektrolyseure ins Haus? Ich sehe das noch nicht. Bis dahin werden Batteriespeicher bereits signifikant zur Spitzenglättung beitragen, sodass ich annehme, dass diese dann auch die Elektrolyseure bedienen werden, welche dann durchgängig betrieben werden können.
Womit Norwegen sein Geld verdienen soll? Nun, immerhin wird Norwegen vielleicht als erster kein Geld mehr ins Ausland für Erdöl überweisen müssen. Und was man nicht ausgeben muss, das muss man auch nicht verdienen.
Was genau sind günstige Elektrolyseanlagen? Kenne bisher kein Projekt, welches ohne massive Förderung umgesetzt wurde. Batteriespeicher gibt es weltweit dagegen sehr viele, und das ohne Förderung. Wo liegt da bei denen der Rechenfehler?
Wir haben (einschließlich Stromimporten) immer noch ca. 50% fossil-nuklearen Strom im Netz. Da kann man ohne Elektrolyse auskommen. Wir wollen diese 50% aber zügig runterfahren. Ohne schnellen Aufbau der Elektrolyse werden wir da sehr bald an Grenzen stoßen. Entweder, weil wegen zu häufigen Nullerlöses die EEG-Anlagen sich nicht mehr rechnen, oder weil der Strompreis wegen zu viel Abregelung zu hoch wird.
„Ohne schnellen Aufbau der Elektrolyse werden wir da sehr bald an Grenzen stoßen.“
Ersetzen Sie das Wort Elektrolyse mit „Speicher und Sektorenkopplung“ und es wird ein Schuh daraus. Dieses Potenzial ist noch nicht mal im Ansatz ausgeschöpft. Das ist aus meiner Sicht das Geschäftsmodell für die nächsten 10 Jahre… die Anlaufschwierigkeiten mit aktuell „zu“ niedrigen Preisen in den EE-Phasen werden sehr bald marktwirtschaftlich ganz von selbst ausgebügelt. Es gibt so lange keine Notwendigkeit für den wirkungsgradschwachen Popanz mit Elektrolyse, das muss sich ohnehin noch infrastrukturell, technisch und marktwirtschaftlich ausreifen. 10 Jahre könnte auch dafür gut passen…
„Und da wird ihre Bedeutung noch sinken, wenn regelbare Elektrolyseanlagen am Netz sind, weil bei Angebotsdefiziten erstmal die heruntergeregelt werden können, bis man dann auf Batteriespeicher zurückgreift.“
Bis dahin ist es noch ein weiter Weg. Aus meiner Sicht machen Batteriespeicher und Sektorenkopplung noch 10 Jahre bevorzugt das Rennen, weil die so lange nicht in die Sättigung kommen und deutlich marktwirtschaftlicher sind als Elektrolyse. Aber kann natürlich auch sein, dass der Staat hier soviel entgegen buttert, dass es doch geschieht… spannende Zeiten.
Sie können diese Parameter selbst spielend setzen und die Effekte quasi analysieren.
Geniales Teil. Probieren Sie das mal aus. Das Szenario bestimmt der User durch den Input. Nicht andersherum.
Ich frage mich, wer für 140 GW Backup-Kraftwerke bezahlen wird, die sicher notwendig sind, aber auf nie die nötige Auslastung kommen, um Geld zu verdienen.
Das wird dann wohl das nächste Subventiondebakel.
140 GW eher nicht… 90GW bis 2030 und 123 GW bis 2045 gemäß https://speichermonitor.eco-stor.de/dunkelflaute.
Das Zauberwort ist Kapazitätsmarkt… es ist völlig klar, dass der Staat Versorgungssicherheit mit der Vergütung der jederzeitigen „Vorhaltung“ von 0-100% Energie garantieren muss. Anders kann es gar nicht funktionieren, wenn das Geschäftsmodell „immer weniger Verbrauch“ sein soll.
Ist aber finanzierbar, wenn die hochflexiblen Gas-Kraftwerke dezentral, günstig und schnell im Aufbau sind, Wirkungsgrade sind hier eher nebensächlich. Dafür erhält man im Gegenzug Marktwirtschaft pur auf der barrierefreien (ohne störende Grundlast) EE-, Speicher und Sektorenseite mit schnellem Wachstum, was einiges an staatlichen Kosten auf Seiten der Versorgungssicherheit direkt proportional kompensieren kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass somit der später erforderliche Anteil an Wasserstoff minimiert wird… kann gut sein, dass wir 2045 nur noch 3-5% im Strommix an H2 für die Stromerzeugung benötigen.
Energetiker schreibt.
Das wird dann wohl das nächste Subventiondebakel.
@ Energetiker
Ihre Sorgen basieren auf der Tatsache, dass Sie offensichtlich mit dem Begriff Subventionen gutgläubig, und unbesehen umgehen. Betreffend dass „nächste“ Debakel möchte ich darauf hinweisen, dass Sie schon „Ihr“ vermeintlich voriges Debakel, nämlich die „Milliarden“ Ausgleiche auf dem EEG Konto unbesehen übernommen haben. Auf meine Frage, was mit dem Staatsausgleich auf dem Konto bezahlt wird, warte ich bis heute noch auf eine Antwort von Ihnen.
Vermutlich wird es auch hier wieder bei Ihrem substanzlos, und provozierenden Einwurf bleiben.
Woher kommt die Zahl von 140GW?
Die deutsche Maximallast liegt bei 80GW.
Die durchschnittliche Last liegt etwa 15GW tiefer bei 65. Davon werden 25 durch Ausland, Laufwasser und Mindestertrag von PV und Wind abgedeckt. Bleiben 40GW, die man sicherheitshalber auf 45-50GW aufstocken wird.
Die Zahlen werden alle proportional höher, wenn Verkehr und Wärme elektrifiziert werden.
Dass man einen Großteil der Kraftwerke nur einen Teil der Zeit benötigt, war auch bisher schon so. Das hat den durchschnittlichen Strompreis erhöht und wird es auch in Zukunft tun.
Diese Untergangsrethorik ist völlig fehl am Platze. Wenn man nie etwas an bewährten Lösungen geändert hätte, säßen wir heute noch in Afrika auf den Bäumen. Der Mensch ist deshalb so erfolgreich, weil er sich permanent anpasst. Wer sich nicht anpasst, geht unter. Wir brauchen also Änderungen in die richtige Richtung und nicht Rückzug in eine vermeintlich bessere Vergangenheit.
Danke für die neue Definition des Begriffs Dunkelflaute. Früher hatte ich den Eindruck, dass ďamit Tage praktich gemeint sind mit unter 10% EEn-Beitrag! Die für mich neue Definition lässt sich wunderbar von Populisten verwenden, um einer weniger informierten Öffentlichkeit Angst einzujagen, dass EEN doch nicht ausreichen könnten, um uns mit Energie zu versorgen: also wieder AKW, Kohlekraftwerke etc. brauchen, d.h. alles, was das Herz der alten Energieaktien- Besitzer erfreut. Man sollte diesen populistischen Begriff von „Dunkelflaute“ möglichst vermeiden zugunsten genauerer Prozentzahlen !
Es hat keinen Sinn, an dem Begriff rumzumachen. Bloß weil einem bestimmte Sachverhalte nicht gefallen, hilft es nicht, sie nicht zu benennen.
Die fossil-nukleare Welt hat mit Speichern gearbeitet, die Millionen bis Milliarden von Jahren alt waren. Die Erneuerbare Welt wird für den Ausgleich von Angebot und Nachfrage maximal ein paar Jahre brauchen.
Die maximal in Betracht zu ziehende Dunkelflaute wird man nach zwei Kriterien charakterisieren müssen: Die maximale Defizittiefe (Leistung in GW) gemittelt über ca. 24h und das maximale Energiedefizit bis zur nächsten Überschussphase (Arbeit in GWh). Das erste bestimmt die Anzahl der Kraftwerke, das zweite die Größe der H2 (und sonstigen) Speicher.