Die Integration von variablen erneuerbaren Energien wie Wind und Photovoltaik in der Stromwirtschaft schreitet dank deren schneller Kostensenkung einerseits und deutlicher Kostensteigerung herkömmlicher fossiler und nuklearer Technologien zur Stromerzeugung andererseits zügig voran. Die Durchdringung könnte sich noch schneller gestalten, wenn kostengünstige Stromspeicher zur Verfügung stünden.
Häufig wird mit dem Argument, dass die Batterieindustrie schon seit vielen Jahrzehnten die Kostensenkungspotenziale ausgereizt hätte, eine schnelle Kostensenkung sehr kritisch gesehen. Dabei wird übersehen, dass bei dieser Sichtweise die bekannte Blei-Batterie die Grundlage ist und zumindest mit den herkömmlichen Materialien hier keine Kostensenkungen erwartet werden können. In diesem Beitrag wird gezeigt, dass mit der noch relativ jungen Li-Ionenbatterie eine schnelle Kostensenkung erwartet werden kann, untermauert mit einer Preis-Erfahrungs-Kurve. Insgesamt wird der Anteil des Stromes an der Sekundärenergie weiter deutlich steigen, wenn durch kostengünstige Speicher auch die Elektromobilität wächst.
Herausforderungen für eine substantielle Durchdringung variablererneuerbarer Energien–Wichtigkeit der Stromspeicherung:
Um die heutige Lastkurve des jährlichen Stromverbrauchs abdecken zu können, wird am Beispiel Deutschland (siehe schematische Darstellung in Fig. 1) eine Dauer-Leistung (auch Grundlast genannt) von ca. 35 GW benötigt. Die maximale Leistung (auch Spitzenlast genannt), die nur für wenige Stunden im Laufe eines Jahres benötigt werden, beträgt ca. 90 GW. Die benötigte Jahresenergie, die sich als Integral dieser Lastkurve ergibt, liegt bei ungefähr 600 TWh.
Die Wochen-Lastkurve ist in Deutschland im Winter deutlich erhöht im Vergleich zum Sommer und zeigt am Wochenende eine um ca. 40% reduzierte Tageslastkurve im Vergleich zu den fünf Werktagen. Die Tageslastkurven haben typischerweise eine ausgeprägte Mittagsspitze. Am Beispiel der in Deutschland in 2014 installierten PV-Anlagen von ca. 38 GW wird ersichtlich, dass bereits heute an einem sonnenreichen Wochenendtag im Sommer die gesamte Mittagslast allein von den installierten PV-Anlagen abgedeckt werden kann, obwohl von der Jahresenergie mit ca. 35 TWh heute nur knapp 6% bereit gestellt wird. Mit weiter zunehmender Installation von PV (ähnliche Betrachtung gilt auch für Wind) wird immer häufiger ein Leistungsangebot zur Verfügung stehen, das von der momentanen Lastkurve nicht abgenommen werden kann.
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