Flexibilitätsoptionen für eine verstärkte Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen (Amme et al. 2020)
Jonathan Amme, Guido Pleßmann, Marcus Schluzy, Julian Endres, Mascha Richter
Der Ausbau der erneuerbaren Energien führt zu neuen wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Herausforderungen, zum Beispiel Netzengpässen und Landnutzungskonflikten.
In dieser Studie werden angebotsorientierte Flexibilitätsoptionen für das Stromsystem (z.B. Batteriespeicher, Power-to-Heat, Demand-Side-Management) und deren Potenziale zur besseren Integration erneuerbarer Energiequellen in das Energiesystem untersucht. In einzelnen Fallstudien werden zwei unterschiedliche Ansätze zur Integration von Flexibilitätsoptionen verwendet. Auf qualitative Weise vergleichen wir diese Fallstudien entlang der Herausforderungen zur Dekarbonisierung des Energiesektors. Beide Fallstudien nutzen gut recherchierte, regionsspezifische und verifizierte Daten für Modellrechnungen. Das techno-ökonomische Potenzial wird unter Verwendung eines Energiesystemmodells zur Dispatch-Optimierung analysiert, das auf verschiedene Szenarien angewendet wird, die verschiedene Kombinationen von Erneuerbare-Energien-Durchdringung, regulatorischen Rahmenbedingungen und Flexibilitätsoptionen abdecken.
Die Analyse zeigt, dass Flexibilitätsoptionen ein großes technisches Potenzial haben, um die effektive Nutzung des ansonsten drosseln Stroms aus Windkraftanlagen zu erhöhen. Es wird jedoch festgestellt, dass die aktuellen Regelungen den wirtschaftlichen Umgang mit gedrosselter Energie hemmen. Darüber hinaus stellen wir fest, dass die Landnutzungsvorschriften angepasst werden müssen, um die für eine tiefgreifende Dekarbonisierung des Energiesektors erforderlichen erneuerbaren Kapazitäten zu erhöhen. Der qualitative Vergleich der beiden Fallstudien zeigt signifikante regionale Unterschiede hinsichtlich der Herausforderungen bei der Integration erneuerbarer Energien. Ebenso ist das Potenzial von Flexibilitätsoptionen zur Bewältigung dieser Herausforderungen unterschiedlich. Generell zeigen wir, dass die Kopplung von Energieversorgungssektoren ein hohes Potenzial für die Ermöglichung von Flexibilität im Stromversorgungssektor hat.