Dezentrale Speicher ermöglichen eine installierte PV-Leistung von 200 GW
Möchte man die Überschüsse nutzbar machen und Abregelungen möglichst vermeiden, müssen tagsüber 500 GWh bei einer maximalen Überschussleistung von 70 GW anderweitig genutzt werden. Die Energiemenge entspricht mehr als dem Zehnfachen der Kapazität der heute in Deutschland in Betrieb befindlichen Pumpspeicherkraftwerke. Zentrale Speicher werden in absehbarer Zeit nur einen Teil der Energiemenge aufnehmen können. Langfristig stehen dann auch bei der Power-to-Gas Technologie große Speicherkapazitäten zur Verfügung, da hier das Gasnetz nutzbar gemacht werden kann. Während bei der zentralen Gas-Speicherung die Speicherkapazität mehr als ausreichend vorhanden ist, stellt die Leistung den Flaschenhals dar, da die installierte Spitzenleistung der Power-to-Gas-Anlagen einen wesentlichen Kostenfaktor ausmacht.
Die Potenziale der dezentralen Speicherlösungen lassen sich hingegen bereits sehr kurzfristig erschließen. Neben stationären Batteriespeichern kommen mobile Batteriespeicher in Elektrofahrzeugen oder die Erzeugung von Trinkwarmwasser und Prozesswärme sowie die Raumtemperaturänderung in Gebäuden in Frage. Tabelle 1 gibt eine Übersicht über die einzelnen Potenziale im Privatbereich und Tabelle 2 im gewerblichen Bereich. Im gewerblichen Bereich wurde das Speichervermögen von Gebäuden durch Raumtemperaturänderung noch nicht berücksichtigt.
Bei einer Marktdurchdringung der verschiedenen Speicheroptionen von 50 % ergibt sich im privaten Bereich allein eine erschließbare dezentrale Speicherkapazität von über 380 GWh. Zusammen mit dem gewerblichen Bereich überschreiten die Speicherpotenziale die bei einer installierten PV-Leistung von 200 GW maximal zu erwartenden Überschüsse. Die verfügbare Spitzenleistung wäre bereits bei deutlich geringerer Marktdurchdringung mehr als ausreichend. Werden mit einem ambitionierten Photovoltaikausbau auch die aufgeführten Speicherpotenziale erschlossen, lassen sich damit die resultierenden Überschüsse problemlos nutzen.
Kostenvorteile durch dezentrale PV-Anlagen und Speicher erschließen
In der Neufassung des EEG favorisiert die Bundesregierung zunehmend Großanlagen, wobei deren Errichtung durch Ausschreibungen vergeben werden soll. Das Geschäft sollen künftig wieder verstärkt die Energiekonzerne und institutionelle Anbieter abwickeln. Viele Wirtschaftswissenschaftler befürworten diese Schritte, da die spezifischen Systemkosten bei größeren Anlagen niedriger ausfallen und damit angeblich geringere Stromgestehungskosten zu erzielen sind. Hierbei wird allerdings vernachlässigt, dass die Renditeerwartungen bei verschiedenen Anlagengrößen unterschiedlich ausfallen. Kleine Anlagen im Einfamilienhausbereich lassen sich oft auch schon mit mageren Eigenkapitalrenditen zwischen 0 % und 4 % realisieren.
Aus Sicht privater Investoren sprechen eine hohe Sicherheit, der zunehmende Wunsch nach mehr Autarkie sowie sehr geringe Renditen bei herkömmlichen Geldanlagen für dezentrale Anlagen. Die Renditeerwartungen für Großanlagen sind hingegen deutlich größer, so dass sich die Stromgestehungskosten auch bei Berücksichtigung der niedrigen PV-Systemkosten im ähnlichen Bereich wie bei Kleinanlagen bewegen (Bild 5). Wer die Renditeerwartung von 2 % auf 6 % hochschraubt, muss dazu die spezifischen Investitionskosten um 25 % senken, um auf gleiche Stromgestehungskosten zu kommen. Für eine Rendite von 10 % ist sogar eine Kostensenkung um 40 % nötig. Damit verschwindet der Kostenunterschied zwischen Privatpersonen mit Kleinanlagen und Konzernen mit großen zentralen Kraftwerken schnell.
Noch größer ist der Einfluss variierender Zinssätze auf die Wirtschaftlichkeit von PV-Batteriesystemen. Hier dominiert der Zinssatz gegenüber anderen Einflussgrößeren wie den PVSystemkosten oder der Einspeisevergütung (Bild 6). Während bei der betrachteten Referenzsituation und einem Zinssatz von 4 % Preise für Batteriespeichersysteme von unter 1160 €/kWh zur Wirtschaftlichkeit erforderlich sind, lässt sich diese ohne Renditeerwartung bereits bei Systempreisen von unter 2070 €/kWh erzielen. Da erste am Markt erhältliche Systeme diese Preisschwelle unterschritten haben, sollte ein wirtschaftlicher Betrieb von PVBatteriesystemen ohne Renditeerwartung bereits heute möglich sein. Um eine große Marktdurchdringung zu erreichen, müssen allerdings Preise von unter 1160 €/kWh erreicht werden.
Folgt: Einsatz dezentraler Speicher zur verbesserten Systemintegration der Photovoltaik