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IEA-Studie analysiert Netzintegration von Photovoltaik und Windenergie


In der Ende Februar erschienen Studie „The Power of Transformation“ setzt sich die International Energy Agency (IEA) mit der Integration von Strom aus Windkraft- und Photovoltaikanlagen in das Stromnetz auseinander und geht der Frage nach, ob und wie ein kostengünstiger und verlässlicher Betrieb des Energiesystems auch mit einem hohen Anteil von erneuerbaren Energien möglich ist. Ein Anteil von bis zu 30 Prozent ist laut den Autoren langfristig mit nur niedrigen zusätzlichen Kosten für den Netzumbau möglich.

Keine Hürden bei geringem Anteil von Windkraft und Solarenergie

Derzeit tragen Wind- und Solarenergie global nur rund drei Prozent zur Stromerzeugung bei, einzelne Staaten wie beispielsweise Italien, Deutschland, Spanien, Portugal oder Dänemark erreichen diese beiden regenerativen Energiequellen jedoch bereits heute einen deutlich höheren Marktanteil, der zwischen zehn und mehr als 30 Prozent in 2012 betrug. Die Studie geht davon aus, dass ein Anteil von fünf bis zehn Prozent ohne technische oder ökonomische Herausforderungen möglich ist, immer vorausgesetzt, dass lokale Hot Spots bei den variablen erneuerbaren Erzeugungsanlagen vermieden werden, im Bedarfsfall das Potential der volatilen Anlagen zur Netzstabilisierung erschlossen wird und die Vorhersagemodelle zur Stromerzeugung aus Erneuerbaren effektiv genutzt werden. Erst wenn der Anteil der erneuerbaren Energien deutlich steigt, sind weitere Maßnahmen notwendig. Dazu gehört eine Umsetzung von regenerativen Erzeugungsanlagen, die sich an den Anforderungen des Energiesystems orientiert, die Verbesserung der Betriebsführung im Alltag und im Zusammenspiel mit den Märkten sowie die Investition in zusätzliche flexibel fahrbare Erzeugungseinheiten.

Unterschiede zwischen dynamischen und stabilen Energiesystemen

Bei den Energiesystemen unterscheiden die Autoren zwischen stabilen Systemen wie sie in Europa gegeben sind, in denen kurzfristig keine signifikanten Investitionen zur Bedienung der Energienachfrage notwendig sind und dynamischen Systemen, in denen ein hoher kurzfristiger Investitionsbedarf herrscht, um auf eine steigende Energienachfrage zu reagieren oder alte Anlagenbestände zu ersetzen. In den stabilen Systemen besteht die Herausforderungen darin, gleichzeitig den Anteil an neuen flexiblen Systemen zu steigern und den der nicht flexiblen Altanlagen zu reduzieren. Regierungen stehen in diesem Fall vor der Herausforderung, Lösungen für den Umgang mit Verteilungseffekten zu finden, was vor allem dann dringlich wird, wenn Altanlagen im Energiesystem nicht mehr benötigt werden, deren erwartete Nutzungsdauer noch nicht ausgeschöpft ist. Für dynamische Systeme, wie sie für aufstrebende Volkswirtschaften wie beispielsweise Brasilien oder China typisch sind, empfiehlt die Studie die Nutzung von Wind- und Solarenergie als kosteneffiziente Lösung, um die steigende Nachfrage zu bedienen. Gleichzeitig muss hier jedoch die Netzintegration von Beginn an mit einer hohen Priorität in die Planung einfließen.