Das elektrische Energiesystem der Zukunft: Auswirkungen von Power-to-Gas durch Wechselwirkung mit anderen Komponenten erneuerbarer Energien
Editha Kötter, Ludwig Schneider, Frank Sehnke, Kay Ohnmeiss, Ramona Schröer
Die Speicherung fluktuierender Energieproduktion ist eine große Herausforderung auf dem Weg zu einer vollständig erneuerbaren Stromversorgung. In diesem Beitrag wird der Einfluss der Speichertechnologie Power-to-Gas (PtG) auf die Umsetzung der Energiewende untersucht. Ein detailliertes Kostenoptimierungsmodell, das auf Daten aus einer bestehenden Anlage in einer realen deutschen Region basiert, beschreibt die optimale Zusammensetzung und Anwendung von Energieversorgungstechnologien. Der Strombedarf der Region kann mit 100 % erneuerbarer Energie (EE) zu Stromgestehungskosten (LCOE) von 11 ct/kWhel gedeckt werden. Eine 100%ige EE-Versorgung ist mit oder ohne PtG möglich. Langzeit-Energiespeichersysteme wie PtG reduzieren jedoch die Stromgestehungskosten des Energiesystems erheblich. Wir kommen zu dem Schluss, dass die Investitionen (CAPEX) von PtG mindestens Werte unter 2.500 €/kWel erreichen müssen, um mit kurzfristigen Lösungen wie Li-Ionen-Batterien konkurrieren zu können. Neben PtG werden mehrere Systemkomponenten identifiziert, die weitreichende Auswirkungen auf die Stromgestehungskosten und den Bedarf an langfristiger Energiespeicherung haben, wie z.B. Power to Heat (PtH), Windturbinentechnologie und Wasserkraft. Die Kombination solcher Einflüsse erhöht den Einfluss jedes einzelnen von ihnen auf die LCOE. Mehrere Komponenten des Energiesystems können die Umsetzung der Energiewende positiv beeinflussen, PtG gehört zu denen.