Die Stromerzeugung aus Wind- und Sonnenenergie ist volatil, d.h. sie variiert je nach Wetterlage, Tages- und Jahreszeit und kann den Verbrauch nicht zu jeder Zeit decken. Der Bedarf an Flexibilität steigt.

LEISTUNGSSCHWANKUNGEN AUS EE

EnergiespeicherDer Anteil erneuerbarer Energien (EE) am deutschen Energiemix steigt. Die Menge des erzeugten Stroms lässt sich weniger planen.

Um ein Leistungsgleichgewicht zu wahren, muss das Energiesystem sowohl auf der Erzeugungs- als auch der Nachfrageseite flexibler werden.

Ein Überangebot an elektrischer Energie kann gespeichert werden und zu einem späteren Zeitpunkt wieder ins Netz abgegebenwerden, um Angebot und Nachfrage zu synchronisieren und den Strombedarf zuverlässig zu decken.

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Der künftige Flexibilitätsbedarf kann durch den Ausbau der Stromnetze, durch Maßnahmen auf der Erzeugungs- und Nachfrageseite oder durch zusätzliche Speicher erreicht werden.

Ziel: Leistungsschwankungen ausgleichen, um den Strombedarf zuverlässig zu decken.

Quelle: Brunner/Müller, ET 2015, Heft 6

FLEXIBILISIERUNGSOPTIONEN IM STROMNETZ

ANPASSUNG DER BETRIEBSWEISE ZEITLICHEVERSCHIEBUNG

RÄUMLICHEVERSCHIEBUNG- flexibel - begrenzt flexibel

Erzeugung- Konventionell - Dargebots-

abhängig (EE-Abregelung)

Nachfrage- Nachfrage- erhöhung- Last- abschaltung

- Lastver- schiebung

Energie-speicher

Netze- Regionale Verteilung (national) - Importe und Exporte (international)

SPEICHERMÖGLICHKEITEN FÜR DAS ENERGIESYSTEM

CHEMISCHE SPEICHER (POWER-TO-GAS)

THERMISCHE SPEICHER (POWER-TO-HEAT)

WEITERE SPEICHER (Z.B. PUMPSPEICHER)

ELEKTRO-CHEMISCHE SPEICHER

(AKKUS)

www.dialog-energie-zukunft.deEine Initiative der EnBW Energie Baden-Württemberg AG.

SPEICHERARTEN NACH KAPAZITÄT UND REICHWEITE

Mit zunehmender Erzeugung aus EE wächst die Bedeutung von Energiespeichern.

Nach heutigen Erkenntnissen erreicht der Speicherbedarf erst ab einem Anteil von 60 bis 80 Prozent EE an der Stromversorgung eine relevante Größenordnung. Davor können der Ausbau der Stromnetze sowie die Nutzung von Flexibilitäten helfen, Erzeugung und Verbrauch in Einklang zu bringen.

FAZIT

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GESCHÄTZTER SPEICHERBEDARF

Quelle: In Anlehnung an Sterner/Stadler, Energiespeicher, 2014

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40

80

100

Stromüberschuss in Deutschland in TWh

40 %

60

63 % 80-85 % 100 %Jahr2020 2030 2050 nach 2050Anteil EE

Mittelwerte aus zahlreichen Studien

STROMSPEICHER HEUTE

-

Speicherleistung: 9.500 MW

Speicherkapazität: rd. 0,04 TWh

(fast ausschl. Pump-speicherkraftwerke)

+

Quelle: In Anlehnung an Sterner/Stadler, Energiespeicher, 2014

Quelle: AEE, Renews Spezial Dez. 2014, Strom speichern

Speicher werden relevant

1 Min.

1 Std.

1 Woche

1 Jahr

Ausspeicherdauer

1 kWh 1 MWh 1 GWh 1 TWh Speicherkapazität

Jahresstrombedarf der Haushalte

Wärmespeicher

Pumpspeicherwerke

Akkus

Gasspeicher

Die Größe der Flächen repräsentiert die in Deutschland existierende Anlagen.

Speicherformen, die nur wenige Sekunden oder Minuten Strom ausspeichern können, sind nicht aufgeführt.

2 Personen Haushalt2,9 MWh

Dorf 100 Einwohner145 MWh

Stadt 150.000Einwohner29 GWh

Großstadt3,5 Mio.Einwohner4,4 TWh