Speicherinitiative – Bericht Phase1

In der Praxis fehlen ausreichende Erfahrungen bei
der Koordination von Speichern mit Demand-Side
Management (Verbraucherschaltungen, Wärmepumpen,
etc.) und dezentralen Stromerzeugungsanlagen
(Photovoltaikanlagen, Biogasanlagen,
KWK, Windkraft, Kleinwasserkraft). Des Weiteren
fehlt ausreichende Praxiserfahrung bei der
Systemintegration auf verschiedenen Netzebenen
(Leistungselektronik, Kommunikation, Regelungstechnik,
Ladungsmanagement, etc.) und bei der
Bündelung zu virtuellen Schwarmspeichern.
Auch praktische Modelle der smarten Speicherbewirtschaftung,
um Zusatzerlöse durch Systemdienstleistungen
zu optimieren, sowie innovative
Finanzierungsmodelle für Speicher sind zum Teil
erst im Entwicklungsstadium.
Sekunden bis Minuten
Spannungshaltung
Blindleistungsregulierung
Primär- bis Tertiärregelung
Minutenreserve
Schwarzstart
Elektromobilität
Stunden bis saisonal
Ausgleich fluktuierender Nachfrage
und Erzeugung
Erhöhung Eigenbedarfsdeckung
Engpassmanagement
Stromhandel/Preis-Arbitrage
Saisonspeicher
Peak Shaving
Elektromobilität
Abb. 13: Einsatzbereiche von Stromspeichern
(eigene Darstellung)
100 MW
Marktvolumen für Speicher
tausende
MW
Aus Gesamtsystemsicht sind Speicher eine Flexibilitätsoption
unter mehreren, es fehlen vergleichende
Analysen aus verschiedenen Blickwinkeln, unter
welchen Voraussetzungen Speicher die beste
Option sind und welcher Speicherbedarf daraus
künftig zu erwarten ist (volkswirtschaftliche Kosten,
soziale Akzeptanz, Lebenszykluskosten, Ressourceneinsatz,
Technikfolgenabschätzung, etc.)
Im Folgenden sind die kurz- bis langfristigen
Marktperspektiven der wichtigsten Netzdienstleistungen
durch Speicher zusammengefasst:
5.4.1. Ausgleich fluktuierender Nachfrage
und Erzeugung (kurzfristig und saisonal)
Die größte Bedeutung von Stromspeichern im
Versorgungssystem ist die zeitliche Entkopplung
der zunehmend schwankenden Einspeisung aus
erneuerbaren Energien und einem vergleichsweise
wenig flexiblen Verbrauch. Sowohl kurz- als auch
langfristig wird dabei die Tag-/Nacht-Verschiebung
von Strommengen große Bedeutung haben. Dabei
werden verschiedene Technologien zum Einsatz
kommen. Der saisonale Energieausgleich findet
zukünftig eventuell durch Erdgas in Gasspeichern
statt. Diese haben in den letzten Jahren auch zum
kurzfristigen Flexibilitätsausgleich beigetragen,
was in der Betriebsweise der Speicher erkennbar
ist. Dieser Trend wird sich in den nächsten Jahren
verstärken und Erdgasspeicher sowohl für langfristige
wie auch kurzfristige Flexibilität stärken.
Langfristig entsteht jedenfalls erheblicher Bedarf
für Saisonspeicher, wenn der Anteil erneuerbarer
Energie in Richtung 100 Prozent geht. Vor allem
Pumpspeicherkraftwerke und Power-to-Gas-Anlagen
mit Erdgasspeichern werden dabei eine Rolle
spielen. Bei Power-to-Gas ist der Einsatz aufgrund
hoher Investitionskosten erst bei massiv sinkenden
„Elektrolysekosten“ oder in Kombination mit
anderen Geschäftsmodellen zu erwarten und stark
abhängig von energiepolitischen Rahmenbedingungen.
Langfristig werden ergänzende Power-to-
X-Anwendungen (stofflich, Mobilität) erforderlich
sein, um Power-to-Gas im Rahmen eines wirtschaftlichen
Gesamtsystems zu betreiben.
5.4.2. Optimierung des Netzausbaus
Speicher zur Verzögerung bzw. Vermeidung von
Netzausbau werden sowohl kurz- als auch langfristig
eine wichtige Rolle spielen. Vor allem in
kritischen Netzbereichen, z.B. im Niederspannungsnetz
bei starkem Photovoltaik-Ausbau oder
bei lokal hoher Dichte von Schnellladesäulen,
werden künftig Batteriespeicher zur Pufferung von
Leistungsspitzen eingesetzt werden. In Ortsnetzen
werden die Speicher auch weitere Aufgaben wie
Spannungshaltung, Blindleistung oder den Einsatz
als Phasenschieber übernehmen. Das Tempo der
Entwicklung wird von weiter sinkenden Speicherkosten
bestimmt werden. Kommt die Technologie
Abschlussbericht der Speicherinitiative – Startphase – Detailbericht
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