Möglichkeiten und Grenzen des Lastausgleichs durch Energiespeicher, verschiebbare Lasten und stromgeführte KWK bei hohem Anteil fluktuierender erneuerbarer Stromerzeugung

Abstract

Das Ziel des Vorhabens war die Ermittlung des Einsatzpotenzials unterschiedlicher Lastausgleichsoptionen in einem zukünftigen Stromversorgungssystem bei steigendem Anteil der Stromerzeugung aus fluktuierenden erneuerbaren Energien. Dabei waren neben dem Einsatz von Stromspeichern auch die Möglichkeiten und Grenzen verschiebbarer Lasten, des Stromtransports im transeuropäischen Verbund und des stromgeführten Betriebs dezentraler KWK-Anlagen mit Wärmespeicher zu untersuchen. Das am DLR entwickelte Energiesystemmodell REMix wurde um die entsprechenden Technologiemodelle erweitert. Für Europa konnte gezeigt werden, dass in den untersuchten Szenarien bei angepasstem Netzausbau ein Ausbau neuer Speicherkapazitäten unterbleibt und die Überschüsse aus fluktuierender Stromerzeugung deutlich reduziert werden. Langzeitspeicher werden nur bei konservativ begrenztem Netzausbau, wie er z.B. aus Akzeptanzgründen auftreten könnte, eingesetzt. In Detailsimulationen zum Lastausgleich in Deutschland wurden ausgehend von den Europaszenarien zusätzlich zu Langfristspeichern folgende Optionen des Lastausgleichs untersucht: a) Flexibilisierung des KWK-Betriebs mit thermischen Speichern, konventionellen und elektrischen Spitzenlastkesseln, b) Lastmanagementoptionen einschließlich flexibilisierter Wärmepumpen und Ladesteuerung für Elektrofahrzeuge und c) modellendogener Zubau von Mittelfristspeichern. Damit konnte die Funktionen des erweiterten Modells REMix demonstriert und erste Erkenntnisse zur zukünftigen Rolle von Lastausgleichsoptionen und zu Wechselwirkungen zwischen den Sektoren Strom, Wärme und Verkehr gewonnen werden.