Vedvarende energi: Nu afhænger det hele af energilagringssystemer

Udgivet den: 30. november 2020 / Opdateret den: 21. august 2024 – Forfatter: Konrad Wolfenstein

Forskning inden for energilagring er af stor betydning – betydeligt markedsudviklingspotentiale – muligheder for post-EEG-anlæg

Vedvarende energi: Nu handler det hele om energilagringssystemer – Billede: petrmalinak|Shutterstock.com

Markedet for vedvarende energi er i vækst. De globale investeringer i vedvarende energi er næsten fordoblet i løbet af de sidste ti år. Mens vi oplever den største boom på verdensplan, er disse investeringer faldende i Tyskland, bortset fra solceller. I 2019 blev der investeret omkring 11 milliarder euro i Tyskland. Fokus for disse investeringer var på solenergi.

Investering i opførelsen af ​​vedvarende energianlæg i Tyskland – 2000 til 2019 – Billede: Xpert.Digital

Investering i solceller i Tyskland – 2000 til 2019 – Billede: Xpert.Digital

Siden 2014 har markedet for solceller i Tyskland udviklet sig opad igen.

Globale investeringer i vindenergiteknologier beløb sig til cirka 143 milliarder amerikanske dollars i 2019. Investeringer i solenergiteknologi udgjorde senest 141 milliarder amerikanske dollars.

Globale investeringer i vindenergiteknologi – 2004 til 2019 – Billede: Xpert.Digital

Globale investeringer i solenergiteknologi – 2004 til 2019 – Billede: Xpert.Digital

Selvom tallene for vedvarende energi i Tyskland i øjeblikket er faldende, bør det ikke overses, at Tyskland er det land med den højeste andel (52%) af vedvarende energi i forhold til fossile brændstoffer på verdensplan.

Globalt overblik: Andel af vedvarende energi sammenlignet med andre energikilder – Billede: Xpert.Digital

Med hensyn til forbrug og forsyning af vedvarende energi ligger Tyskland på tredjepladsen med 224 terawatt-timer, efter Kina og USA. Dette er foran Indien og Brasilien, som er betydeligt større med hensyn til befolkning og landareal.

Forbrug af vedvarende energi i de 15 største lande i 2019 – Billede: Xpert.Digital

I november 2020 genererede Tyskland 54 % af sin elektricitet fra vedvarende energikilder. Det årlige gennemsnit fra december 2019 til november 2020 var 52,46 %.

Andel af vedvarende energi i elforsyningen i Tyskland – 2019-2020 – Billede: Xpert.Digital

Dette er dog ikke en konstant præstation. Udsvingene spænder fra 37 % i november 2019 til et højdepunkt på 61,7 % i februar 2020. Dette problem vil kun intensiveres i den nærmeste fremtid med den yderligere udbredelse af vedvarende energi.

Det landsdækkende elnet ændrer sig også med fremkomsten af ​​vedvarende energi. Mens centraliserede elnet har domineret indtil nu, skifter tendensen mod decentraliserede produktionsanlæg. Dette gælder produktion fra vedvarende energikilder såsom solcelleanlæg, solvarmeanlæg, vindmøller og biogasanlæg.

"Produktion af elektricitet fra sol- og vindkraftværker gør forsyningssystemet betydeligt mere fragmenteret og vejrafhængigt end drift af konventionelle kraftværker," siger professor dr. Clemens Hoffmann, leder af Fraunhofer IEE.

Relateret til dette:

• Kunstig intelligens inden for vedvarende energi

Dette fører til en betydeligt mere kompleks struktur, primært inden for områderne belastningskontrol, spændingsregulering i distributionsnettet og opretholdelse af netstabilitet. Mindre, decentraliserede kraftværker, i modsætning til mellemstore til store kraftværker, forsyner også direkte med el til lavere spændingsniveauer såsom lavspændings- eller mellemspændingsnetværk.

Med den stigende andel af vedvarende energi bliver det vigtigere at afstemme udsving i energiproduktionen med udsving i energiforbruget ved at afbalancere dem med energilagringssystemer.

Derfor vil muligheden for at lagre elektrisk energi ved hjælp af energilagringssystemer eller kraftværker spille en betydelig rolle i de kommende år.

I 2018 var kapaciteten af ​​energilagringssystemer omkring 17 gigawatt-timer. Ifølge et estimat fra Bloomberg New Energy Finance (bnef.com) forventes denne kapacitet at overstige 2.800 GWh om cirka 20 år.

Global energilagringskapacitet – 2018 og 2040 – Billede: Xpert.Digital

Storskala batterilagringssystemer bruges allerede i Tyskland til netstabilisering. I 2017 var deres kapacitet omkring 250 megawatt-timer.

Kapacitet af store batterilagringssystemer til netstabilisering i Tyskland – Billede: Xpert.Digital

Til sammenligning var kapaciteten af ​​batterilagringssystemer til hjemmet i Tyskland i 2017 545 megawatt-timer.

Kapacitet af batterilagringssystemer til hjemmet i Tyskland – Billede: Xpert.Digital

For at gennemføre energiomstillingen med succes er forskning inden for energilagring af afgørende betydning. Jo før effektiv energilagring bliver mulig, desto før kan udsving i elnettet afbalanceres, og desto før kan skiftet væk fra fossile brændstoffer opnås. I 2019 ydede den tyske regering cirka ni millioner euro i finansiering til elektrokemiske lagringssystemer.

Relateret til dette:

• Hvem driver investeringer i vedvarende energi?

Forbundsfinansiering til energilagring fordelt på sektor – 2018 og 2019 – Billede: Xpert.Digital

Selvom markedet for solmoduler allerede er meget konkurrencepræget, og i betragtning af kapacitetskravene til energilagringssystemer, bliver det hurtigt tydeligt, at der stadig er et stort potentiale for markedsudvikling her.

Førende producenter af solenergilagringssystemer i Tyskland efter markedsandel – Billede: Xpert.Digital

Kun lagringssystemer, der er berettigede til KfW-finansiering, tages i betragtning her. Producenter, hvis lagringssystemer ikke er berettigede til KfW-finansiering, er ikke anført. I 2017 var SMAs markedsandel for solenergilagring i Tyskland cirka seks procent. Sonnenbatterie: Virksomheden har drevet virksomhed som Sonnen GmbH siden november 2015.

Samlet antal installerede solcelleanlæg til energilagring i Tyskland – Billede: Xpert.Digital

I 2018 blev der ifølge en prognose installeret omkring 100.000 solcelleanlæg med solenergilagring i Tyskland. Antallet af installerede systemer stiger markant hvert år – i 2013 blev der kun talt 5.000 solenergilagringsanlæg i Tyskland.

Relateret til dette:

• Energilagring – Interessante tal, data og fakta kan findes i slutningen af ​​denne artikel som en PDF, der kan downloades

I et interview med Focus Online beskriver Oliver Koch, administrerende direktør for Sonnen GmbH, netværket af batterier og det virtuelle kraftværk som et rent og decentraliseret energisystem: "Husholdninger erstatter kraftværker, og elektricitet produceres decentralt." Ifølge hr. Koch er en elregning på nul euro mulig.

Hr. Koch anbefaler, at anlægsoperatører, hvis EEG-subsidier snart ophører, bør genberegne situationen og overveje at bruge den elektricitet, de selv producerer, i fremtiden.

Vi foreslog allerede denne mulighed tilbage i september: Hvad skal man gøre? Tilskud til gamle solcelleanlæg udløber.

Det kommunale forsyningsselskab i Tübingen demonstrerer, at der er en anden vej: Fra 2021 tilbyder de operatører af solcelleanlæg efter EEG (Renewable Energy Sources Act) seks cent pr. kilowatt-time. Lechwerke AG anbefaler tekniske tilpasninger af solcelleanlæg og at de fremover selv forbruger solenergien. En passende lagringsløsning bør gøre solcelleanlægget endnu mere effektivt.

Den fremtidige retning er dog fortsat uklar. Udkastet til ændringen af ​​loven om vedvarende energikilder (EEG) indeholder en vigtig ændring for anlæg efter EEG: der er planlagt en midlertidig undtagelse for småskala solcelleanlæg, der leverer al deres elektricitet til nettet. Der skal indføres en overgangsordning for anlæg op til 100 kWp, der giver dem mulighed for at fortsætte med at levere deres elektricitet til nettet indtil 2027. Al elektricitet skal dog leveres til nettet; egetforbrug er undtaget.