Unter allen derzeit bekannten Technologien hat Wasserstoff das größte Potenzial für die saisonale Energiespeicherung. Zu dieser Auffassung kommen Wissenschaftler am US-amerikanischen National Renewable Energy Laboratory (NREL) in einem jüngst veröffentlichten Papier mit dem Titel „The value of seasonal energy storage technologies for the integration of wind and solar power“.
„Saisonale Energiespeicherung kann den Einsatz von hohen und ultrahohen Anteilen von Strom aus Wind- und Sonnenenergie erleichtern“, so Omar Guerra, Ingenieur am NREL und Hauptautor des Artikels. Guerra und seine Co-Autoren analysierten in einem Modell sowohl die geschätzten Kosten als auch den Wert von Speichertechnologien unter Berücksichtigung der Wettbewerbsfähigkeit. Dabei bewerteten sie 80 Szenarien, darunter Wasserstoff, Pumpspeicherkraftwerke und Druckluft.
In ihrer Analyse gingen sie davon aus, dass 84 Prozent des Stromnetzes im Westen der USA aus erneuerbaren Quellen gespeist werden. Die Studie schloss die Kosten für die saisonale Speicherung auf der Grundlage der Stromkapazität und der Energiekapazität ein. Überdies berücksichtigen die Forscher unter anderem auch die Kosten für den Bau neuer Spitzenlastkraftwerke zur Deckung der Stromnachfrage sowie die vermiedenen Netzkosten. In einer Kosten-Nutzen-Analyse bestimmten sie sodann die Rentabilität der Speichertechnologien.
Die Analyse konzentrierte sich auf zwei Zeitrahmen für die wirtschaftliche Bewertung: die nahe Zukunft in den Jahren 2025 bis 2045 sowie die ferne Zukunft 2050 bis 2070. Für die nahe Zukunft erwarten die Forscher, dass Pumpwasser- und Druckluftspeicherung kostenmäßig wettbewerbsfähig sein werden.
Für den Zeitraum 2050 bis 2070 wird demgegenüber prognostiziert, dass Wasserstoff mit einer für zwei Wochen ausreichenden Energiemenge als kosteneffiziente Speichermethode nutzbar ist. Darüber hinaus „kann Wasserstoff auch in anderen Sektoren, wie dem Transportwesen und der Landwirtschaft, eingesetzt werden, was zusätzliche Einnahmequellen schaffen könnte“. Das NREL-Modell berücksichtigt diese nicht, weist aber darauf hin, dass diese Einnahmen „entscheidend für die Kostenwirksamkeit der saisonalen Speicherung sein könnten“.
Die Forscher betrachteten Batterien nicht als Speichermethode, da die Technologie für saisonale Speicheranwendungen ihrer Auffassung nach „noch nicht ausreichend ausgereift“ ist.
Das National Renewable Energy Laboratory gehört zum US-Energieministeriums, Büro für Energieeffizienz und erneuerbare Energien, betrieben von der Alliance for Sustainable Energy, LLC.
Deep Link:
https://www.nrel.gov/news/program/2020/answer-to-energy-storage-problem-could-be-hydrogen.html
Foto:
Die Antwort auf das Problem der Energiespeicherung könnte Wasserstoff sein / © Dennis Schroeder, NREL
