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Studie: Ehemalige Kraftwerksstandorte bieten hohe Potenziale für Batteriegroßspeicher

© Adobe Stock / Fotolia© Adobe Stock / FotoliaFreiburg - Für eine sichere Stromversorgung auf der Basis von 100 Prozent erneuerbarer Energie werden dezentrale und zentrale stationäre Batteriespeicher in großem Umfang notwendig. Eine aktuelle Fraunhofer ISE Kurzstudie kommt zu dem Ergebnis, dass Batteriegroßspeicher an ehemaligen Kraftwerksstandorten sinnvoll sind.

Auf Grund ihrer hochdynamischen Regelbarkeit spielen Batteriespeicher, die mit netzbildenden Wechselrichtern ausgestattet sind, zukünftig eine zentrale Rolle bei der dynamischen Stabilisierung der Stromnetze. Großspeicher übernehmen dabei die Netzstabilisierung der Spannungs- und Frequenzregelung, die bisher von konventionellen Must-Run-Kraftwerken erbracht wurde.

Nachnutzung konventioneller Kraftwerksstandorte
In der Kurzstudie „Batteriespeicher an ehemaligen Kraftwerksstandorten“ hat Fraunhofer ISE den systemischen und netztechnischen Nutzen von Großspeichern untersucht. Stationäre Großspeicher können als schnell verfügbare Kurzzeitspeicher große Mengen fluktuierender und regional verteilter Einspeisung aus Photovoltaik- und Windkraftanlagen ins Stromnetz integrieren. Sie nutzen zudem durch eine zeitliche Verschiebung die Übertragungskapazitäten der Stromnetze besser aus und reduzieren damit den benötigten Netzausbau.

Die Wissenschaftler von Fraunhofer ISE kommen in der Studie zu der Einschätzung, dass es sinnvoll ist, Batteriespeicher an ehemaligen Standorten von fossilen Kraftwerken oder Atomkraftwerken zu installieren, da die dort bereits verfügbare Anschlussleistung genutzt werden kann. Bis zu 65 Prozent des bis 2030 in Deutschland benötigten Speicherbedarfs könnte damit gedeckt werden. Für die Systemintegration des fluktuierenden Stroms werden nach den Ergebnissen von Fraunhofer ISE bis 2030 etwa 100 GWhel und bis 2045 etwa 180 GWhel am stationären Batteriespeichern benötigt.

65 Prozent der bis 2030 benötigten Speicher könnte an Kraftwerksstandorten errichtet werden
In der Fraunhofer ISE Studie wurde für zehn definierte Regionen, die sich an deutschen Bundesländern orientieren, der Bedarf an stationären Großbatteriespeichern ermittelt und der Anschlussleistung der Kraftwerke gegenübergestellt. Dabei zeigte sich, dass in einigen Bundesländern ein signifikanter Anteil der benötigten Großspeicher an Kraftwerksstandorten angeschlossen werden kann. So stehen in Baden-Württemberg 10,2 GW Anschlussleistung zur Verfügung, damit könnten alle für 2030 berechneten stationären Batteriespeicher (8,7 GW) angeschlossen werden. In Nordrhein-Westfalen steht mit 16 GW an jetzigen Kohlekraftwerksstandorten nahezu die doppelte Anschlussleistung der benötigten Speicher (9,4 GW) zur Verfügung. Dies ist allerdings nicht in allen Regionen der Fall. In der Region Sachsen-Anhalt-Thüringen steht die geringste Leistung (1,1 GW) einem Speicherbedarf von 7,6 GW gegenüber.

„Allein die AKW-Standorte mit ihrer Gesamt-Anschlussleistung von 26,8 GW könnten bis zu einem Viertel der für die Energiewende bis 2030 benötigten Anschlussleistung für Batterien bereitstellen. Betrachtet man die verfügbare Fläche, könnten rund die Hälfte der benötigten 100 GWh Speicherkapazität an diesen Standorten platziert werden“, so Dr.-Ing. Bernhard Wille-Haussmann, Gruppenleiter Netzbetrieb und Netzplanung bei Fraunhofer ISE. Unter Hinzunahme der Steinkohle- und Braunkohlekraftwerke erhöht sich die Anschlussleistung nochmals erheblich auf 67,6 GW, das entspricht 65 Prozent des bis 2030 benötigten Speicherbedarfs.

Speicher reduzieren Netzbelastung
In der Studie modellierte das Forscherteam des Fraunhofer ISE mit dem Energiesystemmodell REMod auch die zukünftigen Lastkurven in den 10 deutschen Regionen und berechnete mit dem Netzmodell PyPsa die Auslastung der Stromleitungen zwischen den Regionen im Jahr 2030. Dabei wurde der Netzausbau entsprechend dem Netzentwicklungsplan einbezogen. Besonders zwischen Norden (Windstrom) und Süden (PV-Strom) sowie zwischen Osten und Westen sind danach Überlastungen der Leitungen zu erwarten.

„Wenn wir nun die in den Regionen bereits vorhandenen Anschlussleistungen der konventionellen Kraftwerke für Großspeicher nutzen, kann zum einen der zunehmende Tag-Nacht-Ausgleich für Solarenergie erfolgen, zum anderen der Netzausbau reduziert werden“, so Prof. Christof Wittwer, Bereichsleiter Leistungselektronik, Netze und intelligente Systeme am Fraunhofer ISE.


© IWR, 2022


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