Netzstabilität lohnt sich!

Nicole Weinhold

Die Frage nach der Netzstabilität gewinnt an Bedeutung, je höher der Anteil fluktuierender Erneuerbarer darin ist. Maximilian Münnicke, Sales Director Smart PV und Energiespeicher Deutschland bei Huawei Fusion Solar, hat zu diesem Thema ein Webinar veranstaltet, daskostenlos online abgerufen werden kann. Dort erklärt er, wie Batteriespeicher einfach an das Mittel- und Hochspannungsnetz gebracht werden und welche Vorteile eine Smart-String-Architektur bietet.

Zunächst zeigt Münnicke anhand von Huawei-Datenrecherchen auf, dass die Stromgestehungskosten (LCOE) bei Photovoltaik (PV) und Batteriespeichern rasch sinken werden. „Wir sehen einen rasanten Verfall von Modulpreisen. Gleiches gilt für den Energiespeichersektor“, so der Verkaufschef. Der LCOE wird sich nach eigenen Prognosen demnach pro Kilowattstunde vom Jahr 2019 zum Jahr 2030 um den Faktor 3 bis 5 reduzieren. Grund dafür seien Innovationen, vergleichbar etwa mit PV-Modulen mit noch 450 Watt und aus bifazialem, monokristallinem Silizium im Jahr 2019, die sich laut Huawei bis 2030 in Richtung 750 Watt und Tandem (Perowskite/HJT) entwickeln. Eine ähnliche technologische Evolution ist im Batteriespeicherbereich erwartbar. Sinkende Preise bedeuten wachsende Wettbewerbsfähigkeit von PV- und Speicherlösungen gegenüber konventionellen Lösungen. In der Hinsicht spricht alles für ein Wachstum. Wie Münnicke in seinem Vortrag zeigt, erleben wir seit Jahren einen enormen Speicherzuwachs von unter einer Gigawattstunde (GWh) 2019 auf 8,8 GWh im August 2023. Das Fraunhofer ISE prognostiziert einen potenziellen Zubau von 104 GWh bis 2030 und 178 GWh bis 2045.

Was die Technologie betrifft, verweist der Experte auf die konkurrenzlose Führung der Lithium-Ionen-Batterie, „weil sie so günstig ist“. Rund 1.000 von etwa 1.200 Megawattstunden (MWh) Großbatterien stammten bis Ende 2022 kumuliert aus Lithium-Ionen-Batterien. 2022 sind in Deutschland Großspeicher mit kumuliert rund 460 MWh ans Netz gegangen. Münnicke erwartet ein ähnliches Ergebnis für 2023. Er erklärt, wie Batteriespeichermärkte entstehen. Deutschland liege geografisch im Zentrum der Netzintegration in Europa und betreibe entsprechend starken Stromhandel mit Nachbarstaaten. Die Konnektoren zwischen den Staaten sind aber nicht so stark, dass diese Werte unbegrenzt gesteigert werden können. Und auch Erzeugung und Verbrauch innerhalb Deutschlands haben sich in den vergangenen zehn Jahren massiv verändert. Erzeugungsspitzen aus der Photovoltaik an sonnenreichen Tagen füllen heute die Netze ebenso wie Windstrom an windreichen Tagen. Deutlich wird, dass im November 2022 über Wochen deutlich mehr Strom verbraucht wurde, als die Erneuerbaren erzeugt haben.

Batteriespeicher werden hier künftig immer wichtiger, um dann Regenerativstrom ins Netz zu geben, wenn er benötigt wird. Wirtschaftlicher Anreiz für eine Verschiebung der Einspeisung in die Zeiten, wenn der Strombedarf hoch ist, entsteht durch einen Börsenstrompreis, der entsprechend Angebot und Nachfrage dann hochgeht, wenn wenig Erzeugung einem hohen Verbrauch gegenübersteht. Umgekehrt kann ein Überangebot für Regenerativ­erzeuger zu negativen Strompreisen führen.

Wir sehen einen rasanten Verfall von Modulpreisen. Gleiches gilt für den Speichersektor.

Innovationsausschreibungen

Da der Batteriespeichermarkt noch kein Selbstläufer ist, wird er derzeit noch angereizt. In Deutschland gibt es die Innovationsausschreibungen, die Hybridprojekte mit Batteriespeicher und PV oder Wind fördern. Diese Hybridausschreibungen finden bisher zweimal jährlich mit je 400 Megawatt technologieoffen statt. Sie sind planbar mit mittelguten Renditen. Es gibt eine garantierte Vergütung und eine Marktprämie auf jede erzeugte Kilowattstunde. Die Auktionen werden fast ausschließlich von PV und Batteriespeichern gewonnen. Die Vorgaben sehen 30 Monate Zeit für die Batteriespeicherintegration vor. Die Batteriespeicher müssen dabei 25 Prozent der Gesamt-Umrichterleistung ausmachen, die Speicherkapazität muss mindestens zwei Stunden ausmachen, und das nachweislich für 20 Jahre. Bisher haben Projekte mit 434 MWh über Innovationsausschreibungen einen Zuschlag bekommen.

Weitere Anreizmodelle sind Kapazitätsmärkte, die hierzulande noch keine Rolle spielen dürfen, Frequenzregelungsmärkte und Arbitrage-Trading. Arbitrage ist bekannt als die Verwendung von Preis­unterschieden im Intraday-Handel. Arbitrage-Trades können mit lokalisierten Preisunterschieden sowie Zeitunterschieden durchgeführt werden. Für Batteriespeicher spielt die Zeitverschiebung die Hauptrolle. Um den Arbitrage-Markt zu erschließen, ist ein Handelsunternehmen mit einer Energiehandelslizenz erforderlich.

Mittelfristig könnte hier ein finanziell hochattraktiver Energiehandelsmarkt entstehen, dessen Profitabilität über die Integration von groß skalierten Energiespeichern gehoben werden kann, sofern auf zuverlässige Systeme mit optimierten Lebenszykluskosten geachtet wird. Anreizmodelle sind das eine, die Technologie ist das andere. Die neuen
Batterie-Stringwechselrichter von Huawei und die modulare Anbindung mit smarten Batteriespei­chern inklusive smarten Trafostationen ­spielen dabei eine wichtige Rolle. Sie funktionieren sowohl mit integrierter Photovoltaik als auch als Stand-alone-Systeme.

Huawei hat bis Ende 2022 bereits 6,8 GWh an Speichern geliefert. Die Smart-String-Batteriepakete verfügen über eine dezentrale Klimatisierung und durchgehend modulares Design. 7,1 Prozent mehr nutzbare Kapazität sind zudem mit einem Pack-Level-optimierten Energiemanagement möglich.W

Weitere Informationen:
rb.gy/bdpe31

7,1 Prozent mehr nutzbare Kapazität sind mit dem Pack-­Level-optimierten Energiemanagement möglich.