Zusammenfassung
Die in den letzten Jahren gestiegene Stromproduktion aus volatilen erneuerbaren Energieträgern in Europa hat dazu geführt, dass, um die jährlichen Schwankungen der Stromerzeugung vor allem aus Wind und Photovoltaikkraftwerken auszugleichen, zusätzliche Stromspeicher benötigt werden. In diesem Beitrag wird analysiert, welche Technologien für die Langzeitspeicherung – Monate bis Jahre – in Frage kommen. Folgende Technologien werden in Bezug auf technische, energetische, und wirtschaftliche Aspekte analysiert: Pumpspeicher, Druckluftspeicher, Wasserstoff aus Elektrolyse sowie die Erzeugung von Methan aus Elektrolyse und Verbindung mit CO2.
Die wichtigsten Erkenntnisse aus diesen Analysen lauten: Pumpspeicherkraftwerke sind derzeit aus ökonomischen und energetischen Gründen die günstigste Technologie zur langfristigen Speicherung von Strom. In Bezug auf Power to Gas-Technologien ist festzustellen, dass energetisch insgesamt in der gesamten Kette die Umwandlungseffizienzen noch zu verbessern sind und wirtschaftlich derzeit kein ökonomischer Anreiz besteht, die Technologien zu nutzen, aber durchaus noch ein hohes Lernpotenzial besteht. Druckluft-Speicherkraftwerke könnten prinzipiell kostengünstig sein, das zentrale Problem für Österreich ist allerdings die technische Realisierbarkeit.
Abstract
In recent years in Europe electricity production from intermittent renewable energy sources has increased remarkably. This has led to a demand for additional electricity storages to balance the annual fluctuations of electricity generation especially from wind and photovoltaic power plants. In this contribution we analyze which long-term storage technologies are feasible from a technical, energetic and economic point of view. The following technologies are analyzed: pump storages, compressed air storages, hydrogen from electrolysis and the production of methane from electrolysis and reaction with CO2.
The major findings from these investigations are following: pump storage power plants are currently the most favorable long-term storage technology for electricity for energetic and economic reasons. With respect to power-to-gas technologies the efficiencies in the whole conversion chain have further to be improved. From an economic viewpoint it can be stated that there is still potential for technological learning. Compressed air storage power plants could be economically attractive, however, the core problem for Austria is the technical realization because of a lack of proper underground storages, e.g. salt caverns.
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Haas, R., Ajanovic, A. Wirtschaftliche und energetische Aspekte von Langzeitspeichern. Elektrotech. Inftech. 130, 169–176 (2013). https://doi.org/10.1007/s00502-013-0150-4
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