Ein bis vier Stunden Batteriespeicherung für ein Solarkraftwerk können in Gebieten mit hoher Bevölkerungsdichte oder reichlich Sonnenenergie den Ertrag des Standorts deutlich steigern. Bei Speicherkapazitäten über vier Stunden verringert sich der Mehrwert jedoch.
Energiespeichersystem Tioga Downs
Bild: Commercial Solar Guy
von pv magazine USA
Die Warteschlangen im Stromnetz werden zunehmend von Solarstromprojekten dominiert, wobei ein erheblicher Teil davon Solar- und Speicheranlagen (Hybridanlagen) betrifft. In den letzten Jahren waren die Nebenmärkte in Texas und Kaliforniens abendliche Spitzennachfrage die Hauptziele für Investitionen in Batterien.
Da diese Märkte zunehmend wettbewerbsintensiver werden und die Batteriekosten weiter sinken, erkunden Entwickler neue Möglichkeiten zur Wertmaximierung, beispielsweise durch die Nachrüstung bestehender Solarkraftwerke. Branchenführer wie NextEra und BayWa re haben angedeutet, dass Nachrüstungen künftig ein wichtiger Umsatztreiber sein werden.
Wie erwartet ergab die Studie, dass Solar- und Speicherkraftwerke in der Nähe von Gebieten mit hohem Energiebedarf, die mit Einschränkungen beim Ausbau neuer Kapazitäten und höheren Energiepreisen konfrontiert sind, erhebliche Umsatzsteigerungen erzielen könnten. Darüber hinaus profitieren Regionen mit reichlich vorhandener variabler erneuerbarer Energie (VRE), wie Solar- und Windenergie, auch von der Erweiterung um kurzzeitige Batteriespeicher.
In Texas beispielsweise ist die Kapazität eines Batteriespeichers typischerweise auf eine Stunde ausgelegt, in Kalifornien beträgt sie hingegen durchschnittlich etwa vier Stunden.
In Modellierungsszenarien mit zunehmender Energiespeicherung gepaart mit Solaranlagen stellten die Forscher bemerkenswerte Unterschiede fest. Solaranlagen in Lastzentren verzeichneten erhebliche Umsatzsteigerungen, während VRE-reiche Regionen höhere prozentuale Zuwächse verzeichneten. Dies spiegelt die höheren Energiekosten in Lastzentren wider, im Gegensatz zu VRE-dominierten Gebieten, in denen die Preise oft niedrig gehalten werden, aber dennoch große „Duck-Curve“-Möglichkeiten bestehen.
Der größte prozentuale Anstieg des Umsatzes pro Kilowattstunde resultierte aus der Einführung eines einstündigen Batterie-Upgrades.
In Lastzentren steigerte die Umstellung von Einzelkraftwerken auf Solar-Plus-Speicher mit einstündiger Speicherung den Wert dieser Anlagen um 48.8 %, von 33.8 $/MWh auf 50.3 $/MWh. In Gebieten mit hohem Anteil an VRE war dieser Trend noch ausgeprägter: Ein-Stunden-Batterien steigerten den Medianwert von Solar- und Windkraftanlagen um 80.5 % bzw. 81.1 %.
Die EMP-Studie enthält einen wichtigen Vorbehalt: Das Ertragsmodell geht von „perfekter Voraussicht“ aus, einem Idealszenario, in dem die Betreiber von Solar- und Speicheranlagen die besten Zeiten zum Speichern und Freigeben von Energie perfekt vorhersagen können. In Wirklichkeit sind die Betreiber jedoch mit Unsicherheiten konfrontiert, wenn es darum geht, die optimalen Lade- und Entladezeiten zu bestimmen.
Die Entdeckung, dass eine Speicherung über vier Stunden hinaus nur minimale zusätzliche Einnahmen bringt, kam für die Forscher überraschend. Laut der Studie „fiel der Anstieg [der Einnahmen pro Kilowattstunde] von fünf auf acht Stunden Speicherdauer viel geringer aus (7.3 % bzw. 6.1 % für Solar- und Windenergie).“
Ein weiteres bemerkenswertes Ergebnis war, dass sich durch die Nachrüstung eines Solarkraftwerks mit einem Energiespeicher die Wahrscheinlichkeit der Stromerzeugung während der „100 höchsten Nettolaststunden“ des Jahres deutlich erhöhte – von nur 20 Prozent bei einer Stunde Speicherung auf bis zu 100 Prozent bei fünf oder mehr Stunden Speicherung.
Die Autoren wägten auch die Kompromisse zwischen der Maximierung der Batterielebensdauer und der Optimierung kurzfristiger Einnahmen ab und stellten fest, dass „eine ausgefeiltere Behandlung der Batteriedegradation eine höhere Wertmaximierung für die Besitzer von Solar- und Speicherkraftwerken ermöglichen könnte“. Bei verschiedenen Batteriedegradationsmodellen variierten die Einnahmen um bis zu 18 %.
Mit den jüngsten Fortschritten bei der Langlebigkeit von Batterien, wie beispielsweise „fünf Jahre ohne Degradation“, würde sich das Umsatzpotenzial dieser Einrichtungen weiter erhöhen.
Niedrigere Degradationsraten schaffen auch neue Einnahmemöglichkeiten, da Anlagen zu Zeiten ohne Sonneneinstrahlung zu niedrigeren Tarifen aus dem Stromnetz geladen werden können. Diese Möglichkeit, die jetzt gemäß dem US-amerikanischen Inflationsreduktionsgesetz zulässig ist, erhöht die Einnahmemöglichkeiten um geschätzte 0.012 USD/kWh.
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Quelle aus pv Magazin
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