VDE-Studien zu Stromspeicherung und Netzinstabilitäten
Flexible Batteriespeicher und Potenziale für Strom im Wärmemarkt
Der Anteil der unter anderem durch Windkraft- und Solaranlagen erzeugten erneuerbarer Energien in den Stromnetzen steigt stetig und soll – so will es das Energiekonzept der Bundesregierung – bis zum Jahr 2050 mindestens 80% der Bruttostromerzeugung erreicht haben. Je mehr Leistung allerdings aus fluktuierenden Quellen kommt, desto größer wird die Gefahr, dass Netzinstabilitäten auftreten. Regenerative Energien stehen nicht immer zu dem Zeitpunkt zur Verfügung, zu dem sie gerade benötigt werden und anders herum drängen an besonders windigen oder sonnigen Tagen große Energiemengen ins Netz, die oft nicht verbraucht werden können. Immer dann, wenn sich eine solche Lücke zwischen Energieproduktion und -verbrauch allzu weit öffnet, kann es zu Netzinstabilitäten kommen und im Extremfall zum Zusammenbruch des Netzes.
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Zwei Systeme, die solche Erscheinungen verhindern können, sind dezentrale Stromspeicher und elektrische Wärmeerzeuger. Intelligent kombiniert und gesteuert, können sie für eine Entlastung der Stromnetze sorgen und sowohl als Abnehmer, als auch als Lieferant dienen, überschüssige Energie puffern oder ins Netz einspeisen. Beim System Power-to-Heat (bzw. Elektrische-Energie-zu-Wärme) wird Wärme unter dem Einsatz von Strom erzeugt, was sowohl über herkömmliche Elektroheizungen als auch über Wärmepumpenheizungen erfolgen kann. Eine solche direkte und lokale Stromerzeugung und die Umwandlung desselben in Wärme einschließlich Wärmespeicherung kann eine effiziente und kostengünstige Option sein, um im Wärmemarkt fossile durch erneuerbare Energie zu ersetzen. Zu diesem Ergebnisse kommen zwei neue Studien des Verbandes der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) mit den Titeln Batteriespeicher in der Nieder- und Mittelspannungsebene und Potenziale für Strom im Wärmemarkt bis 2050.
Wie die Studien zeigen, sind diese Anwendungen allerdings heute noch nicht wirtschaftlich, weil derzeit nur die Nutzung von Eigenstrom begünstigt ist. Die Verbandsexperten plädieren dafür, die rechtlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen einschließlich der hierfür erforderlichen Tarife und Tarifstrukturen zu schaffen, damit diese Maßnahmen auch betriebswirtschaftlich umgesetzt werden können. Um beide Systeme in das Gesamtsystem (Smart Energy System) einzubinden, sollten insbesondere kleinere dezentrale Systeme zusammengeschlossen werden.
Für einen Einsatz in der Mittel- und Niederspannungsebene werden flexible Batteriespeicher empfohlen, mit denen die Auswirkungen der schwankenden Energieeinspeisung aus Solar- und Windkraft im Kurzzeitbereich (bis zu einigen Stunden) beherrschbar sind. Dafür bieten sich insbesondere Lithium-Ionen- und Blei-Säure-Technologien an. Für größere Speichersysteme können Hochtemperaturbatterien und Redox-Flow-Batterien verwendet werden.
Die beiden Studien können auf den Internetseiten des Verbandes
(siehe Surftipps) zum Preis von 250 EUR bestellt werden. Für
VDE-Mitglieder und Journalisten sind sie kostenlos
erhältlich.
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