Untersuchung des Bedarfs an zwischenjährlichen Speichern zum Ausgleich der Variabilität der Windenergie in 100 % erneuerbaren Energiesystemen (Diesing et al. 2024)

Mit dem Fortschritt der Forschung im Bereich der zu 100 % erneuerbaren Energiesysteme ist es notwendig, verbleibende Forschungslücken zu schließen, wie z. B. die Quantifizierung des zwischenjährlichen Bilanzierungsbedarfs. Für diese Studie werden die jährlichen Schwankungen des Windstromertrags und der daraus resultierende Ausgleichsbedarf für die Energiewende hin zu 100 % erneuerbarer Energie des Vereinigten Königreichs und der Republik Irland analysiert. Die Komponenten des Energiesystems werden ermittelt und die Kostenimplikationen quantifiziert, indem zwei Optionen für die zwischenjährliche Speicherung verglichen werden: E-Wasserstoff und E-Methan für einen Fall mit niedriger, mittlerer und hoher Sicherheit, die über zehn Jahre erweitert werden.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass im Jahr 2050 mehr als 300 TWhth,LHV und 500 TWhth,LHV an jährlicher Gasspeicherkapazität für den niedrigen bzw. den hohen Sicherheitsfall erforderlich sind. In beiden untersuchten Fällen steigen die jährlichen Systemkosten im Vergleich zum Referenzszenario ohne zwischenjährliche Speicherung deutlich an. Bei E-Wasserstoff steigen die annualisierten Systemkosten um 19 %, verglichen mit einem Anstieg von 7 % bei E-Methan für Fälle mittlerer Sicherheit. Der Unterschied im Kostenwachstum ist auf deutlich höhere Kosten für die unterirdische Speicherung von Wasserstoff zurückzuführen, die die zusätzlichen Systemkosten für die E-Methan-Produktion überkompensieren. Diese Studie enthält eine Ausweitung von der saisonalen auf die zwischenjährliche Speicherung und eine erste Schätzung des zwischenjährlichen Bilanzierungsbedarfs und der Kosten.

Erschienen in: Energie, Jahrgang 312, 2024, 133572

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