Im Kontext des laufenden Energiewandels ist der Industrie- und Gewerbesektor ein bedeutender Stromverbraucher und gleichzeitig ein Schlüsselfeld für die Entwicklung von Energiespeichern. Einerseits tragen Energiespeichertechnologien wesentlich zur Steigerung der Energieeffizienz von Unternehmen, zur Senkung der Stromkosten und zur Unterstützung von Lastmanagement-Maßnahmen bei. Andererseits bestehen Unsicherheiten hinsichtlich der Technologiestrategie, der Geschäftsmodelle sowie der politischen Rahmenbedingungen und Regulierungen in diesem Bereich. Daher ist eine eingehende Analyse der Entwicklungsperspektiven und Herausforderungen von Energiespeichern im Industrie- und Gewerbesektor von großer Bedeutung für das gesunde Wachstum der Energiespeicherbranche.
Möglichkeiten für die Energiespeicherung im Gewerbe- und Industriebereich
● Der Ausbau erneuerbarer Energien treibt die steigende Nachfrage nach Energiespeichern an. Die weltweit installierte Leistung erneuerbarer Energien erreichte Ende 2022 3.064 GW, ein Anstieg von 9,1 % gegenüber dem Vorjahr. Es wird erwartet, dass die neu installierte Speicherkapazität in China bis 2025 30 GW erreichen wird. Die großflächige Integration fluktuierender erneuerbarer Energien erfordert Energiespeicherkapazitäten, um Angebot und Nachfrage auszugleichen.
Die Förderung intelligenter Stromnetze und Lastmanagement steigert auch die Nachfrage nach Energiespeichern, da diese dazu beitragen können, Spitzen- und Schwachlastzeiten auszugleichen. Der Ausbau intelligenter Stromnetze in China schreitet rasant voran, und intelligente Stromzähler sollen bis 2025 eine flächendeckende Versorgung erreichen. In Europa liegt die Abdeckungsrate intelligenter Stromzähler bereits bei über 50 %. Eine Studie der Federal Energy Regulatory Commission (FERC) schätzt, dass Lastmanagementprogramme den US-amerikanischen Stromversorgern jährlich 17 Milliarden US-Dollar einsparen könnten.
Die zunehmende Beliebtheit von Elektrofahrzeugen bietet dezentrale Energiespeicherressourcen für industrielle und gewerbliche Anwendungen. Laut dem „Global EV Outlook Report 2022“ der Internationalen Energieagentur (IEA) erreichte der weltweite Bestand an Elektrofahrzeugen im Jahr 2021 16,5 Millionen – dreimal so viele wie 2018. Die in den Batterien von Elektrofahrzeugen gespeicherte Energie kann Industrie- und Gewerbekunden Energiespeicherdienste bereitstellen, wenn die Fahrzeuge nicht im Einsatz sind. Dank der Vehicle-to-Grid-Technologie (V2G), die eine bidirektionale Kommunikation zwischen Elektrofahrzeugen und dem Stromnetz ermöglicht, können Elektrofahrzeuge während Spitzenzeiten Strom ins Netz einspeisen und sich in Schwachlastzeiten aufladen. Dadurch leisten sie einen Beitrag zur Laststeuerung. Die große Anzahl und weite Verbreitung von Elektrofahrzeugen bietet zahlreiche dezentrale Energiespeicherknoten und vermeidet so den Investitions- und Flächenbedarf großflächiger zentralisierter Energiespeicherprojekte.
● Verschiedene Länder fördern und subventionieren das Wachstum industrieller und gewerblicher Energiespeichermärkte. Beispielsweise bieten die USA eine Investitionssteuergutschrift von 30 % für die Installation von Energiespeichersystemen; US-Bundesstaaten fördern die dezentrale Energiespeicherung, wie etwa Kaliforniens Self-Generation Incentive Program; die EU verpflichtet ihre Mitgliedstaaten zur Umsetzung von Lastmanagementprogrammen; China setzt Quoten für erneuerbare Energien um, die Netzbetreiber zum Kauf eines bestimmten Anteils erneuerbarer Energien verpflichten und so indirekt die Nachfrage nach Energiespeichern ankurbeln.
● Verbessertes Bewusstsein für das elektrische Lastmanagement im Industrie- und Gewerbebereich. Energiespeicher tragen dazu bei, die Energieeffizienz zu maximieren und den Spitzenstrombedarf von Unternehmen zu reduzieren.
Anwendungswert
● Ersatz herkömmlicher fossiler Spitzenlastkraftwerke und Bereitstellung sauberer Spitzenlastabdeckungs-/Lastverschiebungsfunktionen.
● Bereitstellung lokaler Spannungsstützung für Verteilungsnetze zur Verbesserung der Stromqualität.
● Bildung von Mikronetzsystemen in Kombination mit erneuerbarer Energieerzeugung.
● Optimierung des Lade-/Entladevorgangs für Ladeinfrastrukturen für Elektrofahrzeuge.
● Bereitstellung vielfältiger Optionen für gewerbliche und industrielle Kunden im Bereich Energiemanagement und Umsatzgenerierung.
Herausforderungen für die Energiespeicherung im Gewerbe- und Industriebereich
Die Kosten für Energiespeichersysteme sind weiterhin hoch, und der Nutzen muss sich erst mit der Zeit bestätigen. Eine Kostenreduzierung ist daher entscheidend für die Anwendungsförderung. Aktuell liegen die Kosten für elektrochemische Energiespeichersysteme bei etwa 1.100–1.600 CNY/kWh. Mit der Industrialisierung wird ein Kostenrückgang auf 500–800 CNY/kWh erwartet.
● Die Technologie-Roadmap befindet sich noch in der Entwicklungsphase und der technische Reifegrad muss verbessert werden. Gängige Energiespeichertechnologien wie Pumpspeicherkraftwerke, Druckluftspeicher, Schwungradspeicher, elektrochemische Speicher usw. weisen unterschiedliche Stärken und Schwächen auf. Kontinuierliche technologische Innovationen sind erforderlich, um Durchbrüche zu erzielen.
● Geschäfts- und Gewinnmodelle müssen untersucht werden. Unterschiedliche Branchennutzer haben diverse Bedürfnisse, die maßgeschneiderte Geschäftsmodelle erfordern. Netzbetreiber konzentrieren sich auf die Glättung von Lastspitzen und den Ausgleich von Lastlücken, während Nutzer Kosteneinsparungen und Nachfragemanagement im Blick haben. Innovationen bei Geschäftsmodellen sind entscheidend für einen nachhaltigen Betrieb.
Die Auswirkungen der Integration großflächiger Energiespeicher auf das Stromnetz müssen bewertet werden. Die großflächige Integration von Energiespeichern wird die Netzstabilität, das Gleichgewicht von Angebot und Nachfrage usw. beeinflussen. Um eine sichere und zuverlässige Integration von Energiespeichern in den Netzbetrieb zu gewährleisten, sind im Vorfeld Modellanalysen erforderlich.
● Es mangelt an einheitlichen technischen Standards und Richtlinien/Vorschriften. Detaillierte Standards müssen eingeführt werden, um die Entwicklung und den Betrieb von Energiespeichern zu regeln.
Die Energiespeicherung bietet vielversprechende Perspektiven für industrielle und kommerzielle Anwendungen, steht aber kurzfristig vor zahlreichen technologischen und wirtschaftlichen Herausforderungen. Um eine rasche und nachhaltige Entwicklung der Energiespeicherbranche zu gewährleisten, sind gezielte Anstrengungen in den Bereichen politische Förderung, technologische Innovation und die Erforschung neuer Geschäftsmodelle erforderlich.
Veröffentlichungsdatum: 31. Juli 2023