Energiespeicher für die Energiewende: Stromspeicher als Schlüsseltechnologie
Die Energiewende in Deutschland erreicht beeindruckende Fortschritte, doch neben den großen Solar- und Windprojekten vollzieht sich eine stille Revolution: die Integration von Stromspeichern. Diese Schlüsseltechnologie ist entscheidend, um die Schwankungen der erneuerbaren Energien auszugleichen und eine stabile Stromversorgung sicherzustellen. Batteriespeicher sind somit nicht nur Ergänzung, sondern das Rückgrat einer zukunftsfähigen Energieversorgung.
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Inhalt - Auf einen Blick
Die Energiewende ist in vollem Gange, und Deutschland erreicht beeindruckende Meilensteine bei der Nutzung erneuerbarer Energien. Mit einem Anteil von 56 % an der öffentlichen Stromerzeugung im letzten Jahr und übertroffenen Ausbauzielen im Bereich der Solarenergie scheint der Weg zu einem nachhaltigen Energiesystem geebnet. Doch abseits der medialen Aufmerksamkeit vollzieht sich eine stille Revolution, die mindestens genauso entscheidend ist wie der Ausbau von Wind- und Solarenergie: die Integration von Batteriespeichern in das Energiesystem.
Warum sind Stromspeicher wichtig?
Während die Schlagzeilen von großen Solarparks und Windkraftanlagen dominiert werden, spielen Batteriespeicher eine Schlüsselrolle im Hintergrund der Energiewende. Diese stillen Helfer sind essenziell, um die Schwankungen der erneuerbaren Energiequellen auszugleichen und eine stabile Stromversorgung zu gewährleisten. Ob als Heimspeicher, in Großprojekten oder als Teil der wachsenden Elektrofahrzeugflotte – Batteriespeicher bieten vielseitige Einsatzmöglichkeiten und sind dabei, das Rückgrat einer zukunftsfähigen Energieversorgung zu bilden.Die Rolle von Stromspeichersystemen in der dezentralen Energieversorgung
Stromspeichersysteme spielen eine wichtige Rolle in der dezentralen Energieversorgung. Sie ermöglichen es Haushalten und Unternehmen, unabhängiger von der öffentlichen Stromversorgung zu werden und ihren eigenen Strom zu erzeugen und zu speichern. Dies trägt zur Resilienz des Energiesystems bei und ermöglicht eine flexible und nachhaltige Energieversorgung.
In dezentralen Energiesystemen können Stromspeichersysteme überschüssige Energie speichern, die von Photovoltaikanlagen oder Windkraftanlagen erzeugt wird. Diese Energie kann dann bei Bedarf abgerufen werden, wenn die Erzeugung geringer ist oder die Nachfrage höher. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Versorgung und eine bessere Integration erneuerbarer Energien.
Darüber hinaus können Stromspeichersysteme in dezentralen Energienetzen dazu beitragen, die Stabilität des Netzes zu verbessern. Sie können Schwankungen in der Stromversorgung ausgleichen und dazu beitragen, Spitzenlasten zu reduzieren. Dies führt zu einer stabileren und zuverlässigeren Stromversorgung in dezentralen Energiesystemen.
Die dezentrale Energieversorgung mit Stromspeichersystemen bietet auch Vorteile für die Verbraucher. Sie ermöglicht eine größere Unabhängigkeit von Energieversorgern und eine bessere Kontrolle über den eigenen Energieverbrauch. Darüber hinaus können Verbraucher von finanziellen Anreizen wie der Einspeisevergütung für selbst erzeugten Strom profitieren.
Insgesamt spielen Stromspeichersysteme eine entscheidende Rolle in der dezentralen Energieversorgung und tragen zur Umsetzung einer nachhaltigen und resilienten Energieversorgung bei.
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Die Entwicklung der Stromspeicher
In den letzten zehn Jahren hat sich der Markt für Stromspeicher rasant entwickelt. Batterien mit einer Gesamtleistung von 8,1 Gigawatt und einer Kapazität von 12,5 Gigawattstunden sind bereits im deutschen Stromnetz integriert. Doch trotz dieser beeindruckenden Zahlen steckt der Markt noch voller ungenutzter Potenziale. Getrieben von technologischen Fortschritten und sinkenden Preisen wird der Ausbau von Speichern in den kommenden Jahren weiter voranschreiten. Besonders stationäre Großspeicher werden immer attraktiver und bieten vielfältige Einsatzmöglichkeiten – von Systemdienstleistungen über die Integration erneuerbarer Energien bis hin zur Teilnahme am Stromhandel. Diese Entwicklung ist nicht nur eine technische Herausforderung, sondern eröffnet auch neue wirtschaftliche Perspektiven. Investoren, Projektentwickler und Energieversorger sehen in Batteriespeichern eine vielversprechende Möglichkeit, vom Wandel des Energiemarktes zu profitieren. Mit innovativen Vermarktungsstrategien und optimierten Modellen zur Nutzung der Speicherkapazitäten lassen sich attraktive Erlöse erzielen, die zur Finanzierung weiterer Projekte beitragen. Doch nicht nur stationäre Speicher stehen im Fokus. Auch die wachsende Flotte von Elektrofahrzeugen in Deutschland bietet enormes Potenzial. Mit einer geschätzten Speicherkapazität von 105 Gigawattstunden könnten diese „rollenden“ Speicher zukünftig einen bedeutenden Beitrag zur Netzstabilität leisten. Durch bidirektionales Laden könnten E-Autos nicht nur Energie aufnehmen, sondern auch wieder ins Netz einspeisen und so zur Flexibilität und Resilienz des Energiesystems beitragen.
Wo geht die Reise hin?
In den kommenden Jahren wird sich zeigen, wie gut es gelingt, die Potenziale von Batteriespeichern voll auszuschöpfen und sie noch stärker in die Energielandschaft zu integrieren. Eines jedoch ist klar: Sie sind weit mehr als nur eine ergänzende Technologie – sie sind die stillen Helden der Energiewende.Was sagen die Experten?
Im Beitrag von Tobias Kurth, Energy Market Expert bei Montel, Dr. Alex Schmitt, Battery Specialist bei Montel und Sebastian Ligewie, Analyst bei Montel erfahren Sie wichtige Informationen zu Stromspeichern und ihre Bedeutung für die Energiewende, ebenso wie Informationen zur Integration und Vermarktung von Stromspeichern:
Stille Revolution: wie Batteriespeicher die Energiewende antreiben
Im Scheinwerferlicht der Öffentlichkeit ist im letzten Jahr der Anteil von Erneuerbaren an der öffentlichen Stromerzeugung mit einem Rekordwert von 56 % gefeiert worden. Auch die übertroffenen Ausbauziele im Bereich der Solarenergie signalisieren, dass sich Deutschland auf einem guten Kurs in Richtung Transformation des Energiesystems befindet.
Ohne jeden Zweifel sind das gute Nachrichten. Doch der Ausbau von Wind- und Solarenergie stellt nur einen Baustein dar, um ein resilientes und autarkes Energiesystem einzurichten. Vergleichsweise leise wird in Politik und Öffentlichkeit hingegen ein mindestens genauso wichtiger Baustein besprochen: die Energiespeicher.
Insbesondere im Bereich der Kurzfristspeicher spielen die Batteriespeicher eine Schlüsselrolle und sind unverzichtbares Element der Transformation. Dies ist längst in der Fachwelt und bei den Entscheidungsträgern in den Energiekonzernen angekommen. Kaum ein anderer Markt vollzog einen so rasanten Wandel wie der Markt für Batteriespeicher. Innerhalb der letzten zehn Jahre sind Batterien mit insgesamt 8,1 Gigawatt Speicherleistung und einer Kapazität von 12,5 Gigawattstunden im deutschen Strommarkt installiert worden. Auch wenn diese Zahlen beeindruckend sind, ist das Potenzial noch längst nicht ausgeschöpft.
Doch wie werden Batteriespeicher integriert? „Batteriespeicher sind regelrechte Alleskönner im Energiesystem“, sagt Tobias Kurth, Energiemarktexperte vom Berliner Analysehaus Montel. „Ihre Einsatzmöglichkeiten sind facettenreich und gehen mittlerweile weit über die Verwendung als Heimspeicher hinaus. Gerade in Einsatzfeldern wie Systemdienstleistungen oder Peak Shaving haben sich insbesondere die Lithium-Ionen-Batterien durch ihre Fähigkeit, effizient und schnell Leistung zu erbringen, bereits bewährt“, so Kurth.
Heimspeicher bilden zusammen mit Solaranlagen ein hervorragendes Team und erfreuten sich daher in der Vergangenheit enormer Beliebtheit. Bisher wurden vor allem kleinere Lithium-Ionen-Speicher mit Kapazitäten von 5 bis 10 Kilowattstunden verbaut. Der gesamte Bereich umfasst aktuell eine Batteriekapazität von 10,5 Gigawattstunden bei einer Leistung von 6,5 Gigawatt.
Doch die Heimspeicher sind längst nicht der einzige Bereich auf dem Batteriemarkt, wo Dynamik herrscht. Getrieben vom technologischen Fortschritt werden die Batterien immer kostengünstiger. Mit den sinkenden Preisen zeichnet sich auch ein klarer Trend zu immer größeren Speichern ab.
Besonders die stationären Großspeicher konnten hiervon profitieren und wurden zunehmend interessanter für den Markt. Großspeicher, üblicherweise definiert als Speicher mit einer Kapazität von mindestens 1 Megawattstunde, umfassen auf dem deutschen Batteriemarkt derzeit 1,5 Gigawattstunden. Ihre Einsatzmöglichkeiten reichen von Systemdienstleistungen über die Integration erneuerbarer Energien bis hin zum Arbitrage-Handel am Spotmarkt.
Der Markt sieht das Wachstumspotenzial in diesem Segment jedoch noch lange nicht als ausgeschöpft an. Bis 2027 sind weitere Großspeicherprojekte mit einer Kapazität von insgesamt 2,2 Gigawattstunden geplant, wodurch sich die installierte Kapazität in diesem Bereich binnen weniger Jahre verdoppeln wird.
Doch wie lukrativ können Batteriespeicher vermarktet werden? Um das Erlöspotenzial von Batteriespeichern am Markt zu bewerten, setzt Montel ein Multi-Market-Optimierungsmodell ein. In einem iterativen Prozess werden die Potenziale der Spot- und Regelenergiemärkte evaluiert. Dies bietet Investoren, Projektentwicklern und Banken eine solide Grundlage zur monetären Bewertung von Speicherprojekten.
Als konkretes Beispiel wurde hier die Vermarktung eines 1-Megawatt/1-Megawattstunden-Speichers für verschiedene Jahre simuliert. Durch optimiertes Bieten auf den Kurzfristmärkten konnte der Speicher im Vorkrisenjahr 2021 etwa 75.000 Euro erwirtschaften. Wurden auch die PRL-Märkte berücksichtigt, verdoppelte sich dieser Wert auf nahezu 136.000 Euro. Diese Möglichkeit nutzten viele Betreiber, sodass die präqualifizierte Leistung der Batteriespeicher für die Primär-Regelleistungserbringung binnen weniger Jahre stark anstieg.
Mittlerweile sind auf diesem Markt über 750 Megawatt Leistung präqualifiziert. Die Batteriespeicher sind das einzige wachsende Technologiesegment auf dem PRL-Markt. Dieser Trend blieb nicht folgenlos. Durch den wachsenden Wettbewerb und die vergleichsweise niedrigen Erbringungskosten der Batteriespeicher fielen die Preise. Die Vermarktungssimulation für die Jahre 2022 und Q1–Q3 2023 zeigten weniger deutliche Differenzen zwischen einer Spot- und einer PRL-Vermarktung.
Dr. Alex Schmitt, Batterieexperte bei Montel, meint hierzu: „Bisher boten die PRL-Märkte eine attraktive Vermarktungsmöglichkeit. Jedoch sehen wir, dass diese Märkte nun bereits gesättigt sind und die Mehrerlöse für Batteriespeicher sich etwas abgekühlt haben.
In Zukunft könnten aber auch die SRL-Märkte als weitere Vermarktungsform in Frage kommen. Die Vermarktung ist hier durch die Asymmetrie der Produkte und den Preismechanismus zwar deutlich komplexer, jedoch können Batterien durch ihre technischen Eigenschaften gleichzeitig in beide Richtungen bieten. Das macht diesen Markt für die Batteriespeicher enorm attraktiv.“
Doch neben den stationären Großspeichern rückt auch ein ganz anderes Marktsegment immer mehr in den Fokus der Aufmerksamkeit: die „rollenden“ Speicher der E-Autos. Über eine Million Elektrofahrzeuge und nahezu 900.000 Plug-in-Hybride sind bereits auf Deutschlands Straßen unterwegs, was eine enorme Speicherkapazität von 105 Gigawattstunden bietet.
Geht es nach den Planungen der Bundesregierung, soll bis 2030 die Anzahl der Fahrzeuge auf 15 Millionen steigen. Um diese rollenden Speicher ins Energiesystem integrieren zu können, müssten diese mit der Technologie des bidirektionalen Ladens ausgestattet sein. „Die E-Auto-Flotte als Kurzzeitspeicherelement zu integrieren, ist nicht nur volkswirtschaftlich extrem interessant, da hier Synergien erschlossen und die Sektorenkopplung auf ein neues Level gehoben wird, sondern auch für die einzelnen Fahrzeugbesitzer, die sich neue Geschäftsmodelle erschließen können“, meint Dr. Alex Schmitt. „So ist zum Beispiel denkbar, dass E-Auto-Besitzer ihre Fahrzeuge in Standzeiten für die gebündelte Vermarktung zur Erbringung von Systemdienstleistungen freigeben. Auch hier könnten zusätzliche Einnahmequellen erschlossen werden, die der E-Mobilität einen weiteren Vorteil verschaffen könnten.“
Abschließend lässt sich sagen, dass Batteriespeicher bereits weit mehr als eine ergänzende Technologie in der Energielandschaft sind. Auch wenn das Potenzial hier noch lange nicht ausgeschöpft ist und wir erst am Anfang des Batteriehochlaufs zu stehen scheinen, sind sie bereits heute das flexible Rückgrat des Energiesystems. Sie ermöglichen es uns, Industrie und Haushalte besser mit kostengünstigem Strom aus erneuerbaren Quellen zu versorgen.
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