Hernieuwbare energiebronnen: nu hangt het af van de energieopslagsystemen

Onderzoek op het gebied van energieopslag is van groot belang – aanzienlijk marktontwikkelingspotentieel – kansen voor post-EEG-installaties

De markt voor hernieuwbare energie groeit. De wereldwijde investeringen in hernieuwbare energie zijn de afgelopen tien jaar bijna verdubbeld. Terwijl wij wereldwijd de grootste groei doormaken, nemen deze investeringen in Duitsland af, met uitzondering van zonne-energie. In 2019 werd er in Duitsland zo'n 11 miljard euro geïnvesteerd. Deze investeringen waren voornamelijk gericht op zonne-energie.

Sinds 2014 vertoont de markt voor fotovoltaïsche systemen in Duitsland weer een opwaartse trend.

De wereldwijde investeringen in windenergietechnologieën bedroegen in 2019 ongeveer 143 miljard dollar. De investeringen in zonne-energietechnologieën stonden recentelijk op 141 miljard dollar.

Hoewel de cijfers voor hernieuwbare energie in Duitsland momenteel dalen, mag niet worden vergeten dat Duitsland wereldwijd het land is met het hoogste aandeel (52%) hernieuwbare energie ten opzichte van fossiele brandstoffen.

Wat betreft het verbruik en de levering van hernieuwbare energie staat Duitsland met 224 terawattuur op de derde plaats, na China en de VS. Daarmee ligt het voor op India en Brazilië, die aanzienlijk groter zijn qua bevolking en oppervlakte.

In november 2020 wekte Duitsland 54% van zijn elektriciteit op uit hernieuwbare energiebronnen. Het jaarlijkse gemiddelde van december 2019 tot november 2020 was 52,46%.

Dit is echter geen constante prestatie. De schommelingen variëren van 37% in november 2019 tot een piek van 61,7% in februari 2020. Dit probleem zal in de nabije toekomst alleen maar verergeren door de verdere uitbreiding van hernieuwbare energiebronnen.

Het nationale elektriciteitsnet verandert ook door de opkomst van hernieuwbare energiebronnen. Waar gecentraliseerde elektriciteitsnetten tot nu toe de boventoon voerden, verschuift de trend naar decentrale opwekking. Dit geldt voor opwekking uit hernieuwbare bronnen zoals fotovoltaïsche systemen, thermische zonne-energiecentrales, windturbines en biogasinstallaties.

"Het opwekken van elektriciteit met zonne- en windenergiecentrales maakt het leveringssysteem aanzienlijk gefragmenteerder en weersafhankelijker dan bij conventionele energiecentrales", aldus prof. dr. Clemens Hoffmann, hoofd van het Fraunhofer IEE.

Geschikt hiervoor:

• Kunstmatige intelligentie op het gebied van hernieuwbare energieën

Dit leidt tot een aanzienlijk complexere structuur, met name op het gebied van belastingregeling, spanningsregeling in het distributienet en het handhaven van de netstabiliteit. Kleinere, decentrale energiecentrales, in tegenstelling tot middelgrote tot grote centrales, leveren bovendien rechtstreeks stroom aan lagere spanningsniveaus, zoals het laagspannings- of middenspanningsnet.

Met het toenemende aandeel hernieuwbare energiebronnen wordt het steeds belangrijker om schommelingen in de energieproductie af te stemmen op schommelingen in het energieverbruik door middel van energieopslagsystemen.

Daarom zal de mogelijkheid om elektrische energie op te slaan met behulp van energieopslagsystemen of opslagcentrales de komende jaren een belangrijke rol spelen.

In 2018 bedroeg de capaciteit van energieopslagsystemen ongeveer 17 gigawattuur. Volgens een schatting van Bloomberg New Energy Finance (bnef.com) zal deze capaciteit over ongeveer 20 jaar naar verwachting de 2800 GWh overschrijden.

In Duitsland worden al grootschalige batterijopslagsystemen gebruikt voor netstabilisatie. In 2017 bedroeg hun capaciteit circa 250 megawattuur.

Ter vergelijking: de capaciteit van thuisbatterijsystemen in Duitsland bedroeg in 2017 545 megawattuur.

Om de energietransitie succesvol te implementeren, is onderzoek op het gebied van energieopslag van cruciaal belang. Hoe sneller efficiënte energieopslag mogelijk wordt, hoe sneller schommelingen in het elektriciteitsnet kunnen worden opgevangen en hoe sneller de overstap van fossiele brandstoffen kan worden gerealiseerd. In 2019 heeft de Duitse overheid ongeveer negen miljoen euro aan financiering beschikbaar gesteld voor elektrochemische opslagsystemen.

Geschikt hiervoor:

• Wie stuurt investeringen in hernieuwbare energiek?

Hoewel de markt voor zonnepanelen al zeer concurrerend is, en gezien de capaciteitsvereisten van energieopslagsystemen, wordt al snel duidelijk dat er nog veel potentieel voor marktontwikkeling is.

Alleen opslagsystemen die in aanmerking komen voor KfW-subsidie ​​worden hier vermeld. Fabrikanten waarvan de opslagsystemen niet in aanmerking komen voor KfW-subsidie, worden niet genoemd. In 2017 bedroeg het marktaandeel van SMA in de Duitse markt voor zonne-energieopslag circa zes procent. Sonnenbatterie: Het bedrijf opereert sinds november 2015 onder de naam Sonnen GmbH.

Volgens een prognose werden er in 2018 in Duitsland ongeveer 100.000 fotovoltaïsche systemen met zonne-energieopslag geïnstalleerd. Het aantal geïnstalleerde systemen neemt jaarlijks aanzienlijk toe – in 2013 waren er in Duitsland slechts 5.000 systemen met zonne-energieopslag.

Geschikt hiervoor:

• Energieopslag – Interessante cijfers, gegevens en feiten zijn te vinden aan het einde van dit artikel als downloadbaar PDF-bestand.

In een interview met Focus Online beschrijft Oliver Koch, CEO van Sonnen GmbH, de koppeling van batterijen en de virtuele energiecentrale als een schoon en gedecentraliseerd energiesysteem: "Huishoudens vervangen energiecentrales en elektriciteit wordt decentraal opgewekt." Volgens Koch is een elektriciteitsrekening van nul euro mogelijk.

De heer Koch adviseert energiecentrales waarvan de EEG-subsidies binnenkort aflopen, om de situatie opnieuw te bekijken en te overwegen de elektriciteit die ze in de toekomst zelf produceren te gebruiken.

We hebben deze optie in september al geopperd: Wat te doen? De subsidies voor oude zonnepanelen lopen af.

Het gemeentelijke energiebedrijf van Tübingen laat zien dat het ook anders kan: vanaf 2021 bieden ze exploitanten van zonnepaneleninstallaties die voldoen aan de EEG-norm (Wet op Hernieuwbare Energiebronnen) zes cent per kilowattuur. Lechwerke AG adviseert technische aanpassingen aan de zonnepaneleninstallaties en het zelf verbruiken van de opgewekte energie in de toekomst. Een geschikte opslagoplossing zou de efficiëntie van de installatie nog verder verhogen.

De toekomstige koers blijft echter onduidelijk. Het ontwerp van de wetswijziging betreffende hernieuwbare energiebronnen (EEG) bevat een belangrijke verandering voor installaties na de EEG-inwerkingtreding: er is een tijdelijke vrijstelling gepland voor kleinschalige PV-systemen die al hun elektriciteit aan het net leveren. Voor systemen tot 100 kWp wordt een overgangsregeling ingevoerd, waardoor ze tot 2027 hun elektriciteit aan het net kunnen blijven leveren. Alle elektriciteit moet echter aan het net worden geleverd; eigen verbruik is hiervan uitgezonderd.