Förnybara energier: Nu beror det på energilagringssystemen
Röstval 📢
Publicerad den: 30 november 2020 / Uppdaterad den: 21 augusti 2024 – Författare: Konrad Wolfenstein
Forskning inom energilagring är av stor betydelse – betydande marknadsutvecklingspotential – möjligheter för post-EEG-anläggningar
Förnybar energi: Nu handlar allt om energilagringssystem – Bild: petrmalinak|Shutterstock.com
Marknaden för förnybar energi växer. De globala investeringarna i förnybar energi har nästan fördubblats under de senaste tio åren. Medan vi upplever den största boomen i världen minskar dessa investeringar i Tyskland, med undantag för solceller. År 2019 investerades cirka 11 miljarder euro i Tyskland. Fokus för dessa investeringar låg på solenergi.
Investeringar i byggandet av förnybara energianläggningar i Tyskland – 2000 till 2019 – Bild: Xpert.Digital
Investeringar i solceller i Tyskland – 2000 till 2019 – Bild: Xpert.Digital
Sedan 2014 har marknaden för solceller i Tyskland återigen utvecklats uppåt.
Globala investeringar i vindkraftsteknik uppgick till cirka 143 miljarder USD år 2019. Investeringar i solenergiteknik uppgick senast till 141 miljarder USD.
Globala investeringar i vindkraftsteknik – 2004 till 2019 – Bild: Xpert.Digital
Globala investeringar i solenergiteknik – 2004 till 2019 – Bild: Xpert.Digital
Även om siffrorna för förnybar energi i Tyskland för närvarande minskar, bör man inte förbise att Tyskland är det land med den högsta andelen (52 %) förnybar energi i förhållande till fossila bränslen världen över.
Global översikt: Andel förnybar energi jämfört med andra energikällor – Bild: Xpert.Digital
När det gäller förbrukning och tillgång på förnybar energi ligger Tyskland på tredje plats med 224 terawattimmar, efter Kina och USA. Detta före Indien och Brasilien, som är betydligt större sett till befolkning och landyta.
Förbrukning av förnybar energi i de 15 största länderna år 2019 – Bild: Xpert.Digital
I november 2020 genererade Tyskland 54 % av sin el från förnybara energikällor. Årsgenomsnittet från december 2019 till november 2020 var 52,46 %.
Andel förnybar energi i elförsörjningen i Tyskland – 2019-2020 – Bild: Xpert.Digital
Detta är dock inte en konstant utveckling. Fluktuationerna varierar från 37 % i november 2019 till en topp på 61,7 % i februari 2020. Detta problem kommer bara att intensifieras inom en snar framtid i takt med den ytterligare utbyggnaden av förnybar energi.
Det nationella elnätet förändras också i takt med ökningen av förnybar energi. Medan centraliserade kraftnät har dominerat fram till nu, går trenden mot decentraliserade kraftproduktionsanläggningar. Detta gäller produktion från förnybara källor som solcellssystem, solvärmeverk, vindkraftverk och biogasanläggningar.
”Att generera el från sol- och vindkraftverk gör försörjningssystemet betydligt mer fragmenterat och väderberoende än att driva konventionella kraftverk”, säger professor Dr. Clemens Hoffmann, chef för Fraunhofer IEE.
Lämplig för detta:
Detta leder till en betydligt mer komplex struktur, främst inom områdena lastkontroll, spänningsreglering i distributionsnätet och upprätthållande av nätstabilitet. Mindre, decentraliserade kraftverk, till skillnad från medelstora till stora kraftverk, matar också direkt in i lägre spänningsnivåer såsom lågspännings- eller mellanspänningsnät.
Med den ökande andelen förnybar energi blir det allt viktigare att anpassa fluktuationer i energiproduktionen till fluktuationer i energiförbrukningen genom att balansera dem med energilagringssystem.
Därför kommer möjligheten att lagra elektrisk energi med hjälp av energilagringssystem eller kraftverk att spela en betydande roll under de kommande åren.
År 2018 låg kapaciteten för energilagringssystem på cirka 17 gigawattimmar. Enligt en uppskattning från Bloomberg New Energy Finance (bnef.com) förväntas denna kapacitet överstiga 2 800 GWh om cirka 20 år.
Global energilagringskapacitet – 2018 och 2040 – Bild: Xpert.Digital
Storskaliga batterilagringssystem används redan i Tyskland för nätstabilisering. År 2017 var deras kapacitet cirka 250 megawattimmar.
Kapacitet hos storskaliga batterilagringssystem för nätstabilisering i Tyskland – Bild: Xpert.Digital
Som jämförelse var kapaciteten för batterilagringssystem för hem i Tyskland år 2017 545 megawattimmar.
Kapacitet hos batterilagringssystem för hemmabruk i Tyskland – Bild: Xpert.Digital
För att framgångsrikt genomföra energiomställningen är forskning inom energilagring av största vikt. Ju snabbare effektiv energilagring blir möjlig, desto snabbare kan fluktuationer i elnätet balanseras och övergången från fossila bränslen uppnås. År 2019 tillhandahöll den tyska regeringen cirka nio miljoner euro i finansiering för elektrokemiska lagringssystem.
Lämplig för detta:
Federal finansiering för energilagring per sektor – 2018 och 2019 – Bild: Xpert.Digital
Även om marknaden för solmoduler redan är mycket konkurrensutsatt, och med tanke på kapacitetskraven för energilagringssystem, blir det snabbt uppenbart att det fortfarande finns stor marknadsutvecklingspotential här.
Ledande tillverkare av solenergilagringssystem i Tyskland efter marknadsandel – Bild: Xpert.Digital
Endast lagringssystem som är berättigade till KfW-finansiering beaktas här. Tillverkare vars lagringssystem inte är berättigade till KfW-finansiering listas inte. År 2017 var SMAs marknadsandel för solenergilagring i Tyskland cirka sex procent. Sonnenbatterie: Företaget har drivits som Sonnen GmbH sedan november 2015.
Totalt antal installerade solcellslagringssystem i Tyskland – Bild: Xpert.Digital
År 2018 installerades enligt en prognos cirka 100 000 solcellsanläggningar med solenergilagring i Tyskland. Antalet installerade system ökar markant varje år – år 2013 räknades endast 5 000 solenergilagringssystem i Tyskland.
Lämplig för detta:
I en intervju med Focus Online beskriver Oliver Koch, VD för Sonnen GmbH, nätverkandet av batterier och det virtuella kraftverket som ett rent och decentraliserat energisystem: ”Hushållen ersätter kraftverk och el produceras decentraliserat.” Enligt Koch är en elräkning på noll euro möjlig.
Herr Koch rekommenderar att anläggningsoperatörer vars EEG-subventioner snart upphör bör omvärdera situationen och överväga att använda den el de själva producerar i framtiden.
Vi föreslog redan detta alternativ i september: Vad ska man göra? Subventioner för gamla solcellsanläggningar håller på att löpa ut.
Tübingens kommunala energibolag visar att det finns ett annat sätt: Från och med 2021 erbjuder de operatörer av solcellsanläggningar efter EEG (lagen om förnybara energikällor) sex cent per kilowattimme. Lechwerke AG rekommenderar tekniska anpassningar av solcellsanläggningar och att de i framtiden själva förbrukar solenergin. En lämplig lagringslösning bör göra solcellsanläggningen ännu effektivare.
Den framtida inriktningen är dock fortfarande oklar. Utkastet till ändring av lagen om förnybara energikällor (EEG) innehåller en viktig förändring för anläggningar efter EEG: ett tillfälligt undantag planeras för småskaliga solcellssystem som matar in all sin el i nätet. En övergångsordning ska införas för system upp till 100 kWp, vilket gör det möjligt för dem att fortsätta mata in sin el i nätet fram till 2027. All el måste dock matas in i nätet; egenförbrukning är undantagen.
Hålla kontakten med
