Neue Optionen für kurzfristige Flexibilität werden zunehmend implementiert
Abb. 7 Übersicht über implementierte Kapazitätsmechanismen in den 14 betrachteten europäischen Ländern
Abb. 8 Typischer Zeitplan für ein gasbefeuertes Kraftwerk
Die Kapazität von Speicher- und Pumpspeicherkraftwerken wird für Deutschland bis 2030 als konstant angenommen [7]. Pumpspeicher liefern den Löwenanteil an Leistung und Energie: 6,2 GW sind in Deutschland installiert mit einem Speichervolumen von rund 40 GWh. Die Batteriespeicherkapazität belief sich Ende 2021 auf rund 4,5 GWh. Bei den stationären Batteriespeichern dominieren die Heimspeichersysteme mit einer Kapazität von bis zu 30 kWh. Insgesamt wird für Ende 2021 von einem Bestand von 430.000 Heimspeichern in Deutschland ausgegangen. Zu diesem Zeitpunkt waren insgesamt 3,54 GWh Batteriespeicherkapazität mit 1.940 MW Leistung an Heimspeichern in Deutschland installiert [8]. Gewerbespeicher werden als Speichersysteme zwischen 30 kWh und 1 MWh definiert. Die Zahl der Großspeicher (Anlagenklasse ab 1 MWh) beläuft sich mit Stand Ende 2021 auf 97 (Abb. 6). Der Bestand an Elektrofahrzeugen wird zum Jahresende 2021 auf 1,27 Millionen veranschlagt (39,59 GWh mit DC charging power von 51,84 GW und AC charging power von 7,71 GW) [8]. Diese EV-Kapazitäten stehen aber nur bedingt für Flexibilität zur Verfügung: Erstens ist diese nur dann möglich, wenn das Elektroauto auch gerade an das Netz angeschlossen ist und die technischen Steuerungen dafür eingerichtet sind. Zweitens muss es auch vertraglich geregelt sein. Das Potential ist aber offenbar erheblich.
Als weitere Flexibilitätsoptionen kommen Netzersatzanlagen (NEA), Demand Side Management (DSM) und Großbatteriespeicher in Betracht. NEA, die zur Notstromversorgung (bei lokalen Versorgungsunterbrechungen) genutzt werden können, bestehen üblicherweise aus einem mit Diesel oder Erdgas betriebenen Motor und einem Generator. In einem dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im April 2021 vorgelegten Projektbericht wird die dadurch in Deutschland wirtschaftlich erschließbare installierte Leistung in einer Größenordnung von 4,5 GW angenommen.
Das in Deutschland über das verfügbare Potenzial hinausgehende wirtschaftlich erschließbare Lastreduktionspotenzial der Industrie (freiwilliger Lastverzicht der Industrie gegen Vergütung – DSM) wird in der gleichen Studie für 2030 auf 15,6 GW hochgerechnet. Bezüglich der Entwicklung von Großbatteriespeichern wird in diesem Projektbericht für Deutschland von einem Kapazitätsanstieg von 0,6 GW im Jahr 2021 auf 2 GW im Jahr 2030 ausgegangen [7].