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Energiespeicher und weitere Flexibilitätsoptionen im Kontext der Sektorkopplung

Erstellt am: 04.10.2018 | Stand des Wissens: 02.11.2021
Synthesebericht gehört zu:
Ansprechpartner
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.

Neben europäischem und nationalem Netzausbau und der Nutzung des Gasnetzes zur Rückverstromung existieren weitere Flexibilitätsoptionen zur Erhaltung der Stabilität und Versorgungssicherheit von Stromnetzen, deren Erzeugungskapazitäten fluktuierende Mengen Strom liefern. Die wesentlichen technischen Speicheroptionen mit ihren Entladezeiten und Kapazitäten sind in Abbildung 1 dargestellt.
Speichertechnologien_UBA_2014_S_60_klein.pngAbb. 1: Kapazitäten und Entladezeiten von Speichern (Quelle: [UBA14d, S. 60])
Kurzzeitspeicher werden in einem auf überwiegend fluktuierenden regenerativen Energien basierenden Stromsystem zur Sicherung der Netzstabilität und zur Überbrückung von Tages- und Wochenschwankungen benötigt, vgl. [UBA14d, S. 60]. Hierzu zählen Spulen, Kondensatoren und Batterien, die hohe Wirkungsgrade von 90-95% bei der Rückverstromung aufweisen. Für den dauerhaften netzgekoppelten Einsatz von größeren Batteriespeichern wird die langfristige Entwicklung ihrer Lebensdauern ausschlaggebend sein. Ebenfalls als Kurzzeitspeicher können konventionelle Pumpspeicherwerke eingesetzt werden. Die Ergebnisse des 80%-Szenarios von [ISI17, S.8] deuten aber darauf hin, dass hier neue Pumpspeicher selbst bei hohen EE-Anteilen künftig nicht wirtschaftlich sind, obwohl diese auf absehbare Zeit die günstigsten Speichertechnologien bleiben werden. Die hohen Investitionskosten und benötigten Volllaststunden werden nicht erreicht, weil flexible Nachfrager aus dem Wärme- und Verkehrssektor (Power-to-Heat und Elektromobilität) etwaige Stromüberschüsse aufnehmen. Auch für ambitioniertere Klimaziele sehen [ISI17, S.8] physischen Speicherbedarf allenfalls langfristig. Zur systemdienlichen Nutzung der Flexibilität neuer Stromnachfrager bedarf es allerdings der Weiterentwicklung bestehender Bepreisungssysteme für Strom.
Ansprechpartner
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Ökonomische Herausforderungen der Sektorkopplung (Stand des Wissens: 04.11.2021)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?490049
Literatur
[ISI17] Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Prof. Dr. M. Wietschel , Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH, Technische Universität Wien, Consentec GmbH, M-Five, TEP Energy GmbH (Hrsg.) Langfristszenarien für die Transformation des Energiesystems in Deutschland. Modul 0: Zentrale Ergebnisse und Schlussfolgerungen, 2017/09
[UBA14d] Umweltbundesamt (Hrsg.) Treibhausgasneutrales Deutschland im Jahr 2050, 2014/04
Glossar
Elektromobilität
Die Elektrifizierung der Antriebe durch Batterie- und Brennstoffzellentechnologien. Im Kontext des "Nationalen Entwicklungsplans Elektromobilität" wird der Begriff auf den Straßenverkehr begrenzt. Hierbei handelt es sich insbesondere um Personenkraftwagen (Pkw) und leichte Nutzfahrzeuge, ebenso werden aber auch Zweiräder (Elektroroller, Elektrofahrräder) und Leichtfahrzeuge einbezogen.
UBA Umweltbundesamt
Szenarien Ein Szenario ist ein Bild der Zukunft, das sich aus einer bestimmten Kombination von relevanten Einflussfaktoren und Rahmenbedingungen entwickelt. Das grundsätzliche Anliegen von Szenarien besteht darin, verschiedene Handlungsoptionen zu verdeutlichen und ihre Folgewirkungen transparent zu machen.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?489930

Gedruckt am Montag, 2. Oktober 2023 17:17:56