Wie die Integration von volatilen erneuerbaren Energien gelingt

Neuer Bericht des Weltenergierates

Erneuerbare Energien haben sich zu einem Milliardengeschäft entwickelt. © www.pixabay.comNeuer Bericht des Weltenergierates - Spektakulärer Zuwachs: Auf erneuerbare Energien entfallen inzwischen über 30 Prozent der gesamten weltweit installierten Stromerzeugungskapazität - Verbesserte Technologien führen zu Kostenreduktion bei erneuerbaren Energien wie Windenergie und Photovoltaik.
 
Neue Technologien, geänderte Betriebsabläufe sowie politische Rahmenbedingungen können den Anteil volatiler erneuerbarer Energien erhöhen. 

Auf erneuerbare Energieträger, einschließlich Wasserkraft, entfallen inzwischen über 30 Prozent der gesamten weltweit installierten Kapazität und 23 Prozent der Stromerzeugung. Laut Bericht des Weltenergierates verzeichneten Windkraft und solare PV in den vergangenen 10 Jahren ein explosionsartiges, jährliches Wachstum von durchschnittlich 23 Prozent bzw. 50 Prozent pro Jahr; der Anteil an der Energieversorgung weltweit lag im Jahr 2015 jedoch nur bei 4 Prozent.
 
Der Bericht mit dem Titel „Variable Renewables Integration in Electricity Systems 2016 - How to get it right” wurde vom Weltenergierat in Zusammenarbeit mit CESI S.p.A. veröffentlicht und enthält Fallstudien aus 32 Ländern, die circa 90 Prozent der weltweit installierten Wind- und Solarkapazität ausmachen.
 
Erneuerbare Energien haben sich zu einem Milliardengeschäft entwickelt: Im Jahr 2015 wurde eine Rekordsumme von 286 Milliarden US-Dollar in 154 GW an neuer Kapazität aus erneuerbaren Energien investiert (76 Prozent in Windkraft und PV). Dieser Betrag liegt deutlich über den Investitionen in die konventionelle Energieerzeugung, die um 97 GW gestiegen sind.
 
Der Bericht wurde im Vorfeld des zwischen dem 10. und 13. Oktober in Istanbul stattfindenden 23. World Energy Congress erstellt. Die Rolle erneuerbaren Energien im globalen Energiemix und wie sie den Wandel zu einer kohlenstoffarmen
 
Wirtschaft beschleunigen, ist eines der Schlüsselthemen am ersten Kongresstag. Christoph Frei, Generalsekretär, Weltenergierat, sagte: „Der Erfolg bei der Entwicklung volatiler erneuerbarer Energien und ihrer effizienten Integration in die Stromsysteme hängt maßgeblich vom Marktdesign und dem regulatorischen Rahmen ab, sowie von einer umfassenden Regionalplanung, um Engpässe zu vermeiden.”
 
„Wir haben den kritischen Punkt der Energiewende überwunden. Die Umsetzung technisch und wirtschaftlich stabiler Richtlinien, unterstützt durch eindeutige Signale beim CO2-Preis, ermöglicht diesen Wandel und bringt uns einen Schritt näher, die bei COP21 vereinbarten Klimaziele zu erreichen.”
 
Ständig verbesserte Technologien und Kostenreduktion verringern den Kapitalaufwand (CAPEX) sowie die Betriebs- und Wartungskosten (O&M) für erneuerbare Energien. Den jüngsten Daten zufolge liegt der niedrigste Auktionswert für Wind bei einem Tarif von USD 28/MWh in Marokko und bei USD 30/MWh für eine 800-MV-PV-Solaranlage in Dubai. Diese außergewöhnlich niedrigen Werte lassen sich im Allgemeinen nicht auf andere Länder mit völlig anderer Volllaststundenzahl bei Wind und Sonne sowie anderen Systemkosten übertragen, weisen aber auf einen Abwärtstrend bei den Kosten hin. In Kontinentaleuropa ist die Volllaststundenzahl bei Wind und Sonne bis zu 50 Prozent niedriger und die Systemkosten wesentlich höher.
 
Alessandro Clerici, Vorsitzender des Knowledge Network zur Integration erneuerbarer Energieträger in Stromsysteme, Weltenergierat, sagte: „Geeignete Technologien und politische Maßnahmen, einschließlich Regulierung und Marktdesign, spielen beim Ausbau volatiler erneuerbarer Energien und ihrer effizienten Integration ins Stromnetz eine entscheidende Rolle. Politische Lösungen müssen mit effektiven und bezahlbaren technologischen Lösungen einhergehen."
 
„Was in einem bestimmten Land funktioniert, hängt sowohl von den spezifischen Umständen als auch von der Qualität der Umsetzung der gesetzlichen Richtlinien ab. Entscheidend bei der Planung der Integration von volatilen erneuerbaren Energiequellen ist ein ganzheitlicher und auf Langfristigkeit ausgelegter Ansatz für das Systemdesign. Dazu gehört auch eine ehrliche und transparente Kosteneinschätzung, um Investitionsanreize zu schaffen und die Versorgungssicherheit zu gewährleisten, sowie ein robuster Energiesektor, unabhängig von den Ressourcen oder der geografischen Lage eines Landes.”
 
Der Bericht führt Erfahrungswerte sowie erfolgskritische Faktoren auf und empfiehlt konkrete Maßnahmen für eine erfolgreiche Integration von volatilen erneuerbaren Energieträgern in Stromsysteme.
 
Wesentliche Empfehlungen für eine nachhaltige Integration von erneuerbaren Energieträgern sind:
  • Entscheidungsträger müssen Marktregeln festlegen, um ein nachhaltigeres Energiesystem sicherzustellen, das ein ausgeglichenes Energie-Trilemma, das heißt eine Balance zwischen Versorgungssicherheit, Umweltfreundlichkeit und Bezahlbarkeit, aufweist, einschließlich klar definierter CO2-Emissionsvorschriften.
  • Die Einführung von Kapazitätsmärkten kann zur Gewährleistung von Versorgungssicherheit beitragen, falls Energy-only-Märkte in Ländern mit einem hohen Anteil an verschiedenen erneuerbaren Energien nicht ausreichen, um eine zuverlässige Versorgung zu garantieren.
  • Wettervorhersagemethoden müssen verbessert und genauer werden, sodass auf die sich ändernden Gegebenheiten bei Wind und Sonne/Variabilität schnell reagiert werden kann.
Vor dem Hintergrund der weltweit wachsenden Bedeutung von erneuerbaren Energien müssen Industrie und politische Entscheidungsträger diese neuen Herausforderungen adressieren, um die Integration von Erneuerbaren, Versorgungssicherheit und kontinuierlichem Wachstum zu gewährleisten.
Kontakt: Welt Energierat | www.worldenergy.org

Technik | Energie, 20.09.2016
     
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