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Solar mit Batterie – was kostet der Speicher?

Kommerzielle große Solaranlagen werden heute oft mit angeschlossenem Batteriespeicher gebaut. Das liegt daran, daß der Energiebedarf abends, nach Sonnenuntergang, oft am größten ist.

Die Speicherdauer, "hours of storage" oder "E/P Ratio" (Energy-to-Power Ratio) bezeichnet dabei das Verhältnis von Energiespeicher-Kapazität zu Nennanschlußleistung, also MWh/MW. Das ist die Anzahl Stunden, die die Batterie Energie liefert, wenn man mit maximaler Last ausspeichert. Wenn das nicht der Fall ist, hält der Speicher entsprechend länger durch.

Der Capex der Installation ist dabei proportional zur Speicher-Kapazität, kann also in USD/kWh angegeben werden.

https://ember-energy.org/latest-insights/how-cheap-is-battery-storage/

EMBER Energy liefert Zahlen und zeigt, daß der kWh-Capex in 2024 unter $100 pro kWh gefallen ist.

Ember:

Capex of $125/kWh means a levelised cost of storage of $65/MWh

und rechnet dann die Wirtschaftlichkeitsrechnung durch.

Dabei geht man von reiner Solarnutzung durch die angeschlossene Solaranlage aus. Nimmt man weitere Swing-Energie aus dem Netz auf, sinkt der LCOS weiter ab. Die Zahlen sind für Europa, für China und USA ergeben sich weit bessere Zahlen.

Und:

With a $65/MWh LCOS, shifting half of daily solar generation overnight adds just $33/MWh to the cost of solar

weiter:

This is not the same as baseload solar. Delivering constant power every hour of the year, including cloudy weeks and seasonal lows, requires solar overbuild and more battery storage. But shifting half of daytime solar is a major step. It aligns solar generation more closely with a typical demand profile, meaning solar can meet a much larger share of the evening and night-time demand and significantly increase its contribution to the power mix.

Und können wir so viel Batterie bauen?

Battery manufacturing capacity is already scaling far ahead of demand,, with supply exceeding demand by a factor of three in 2024. While China currently dominates global battery production, this has triggered a wave of investment in new manufacturing capacity across Asia, Europe, the Middle East and the US as countries seek to diversify supply chains and enhance energy security.

Dabei ist Lithium auch keine kritische Resource mehr. Insbesondere bei stationären Speichern hat eine Natrium-Batterie enorme Vorteile (unter anderem ist die komplett Durchgangssicher und zyklenstabiler).

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Kris Mar 9

Strukturell bedeutet das, daß fossile Kraftwerke (Nuklear sowieso) vollständig unrentabel werden.

Neu gebaute Gaskraftwerke können als Peaker und zugeschaltete Kraftwerke in bestimmten Perioden des Jahres Sinn haben, sind aber durch Betrieb alleine nicht rentabel zu betreiben – sie hätten unter 16 Tage Betriebszeit im Jahr bei konsequenter Umsetzung von Wind und Solar mit Batteriespeicher.

Sie sind damit nicht mehr von der Wirtschaft zu bauen und zu betreiben, sondern wären ein staatliches Absicherungsprojekt, das als Energieversicherung des Landes meistenteils in Standby hingestellt werden würde.

Das ist alles auf Daten von 2024 basierend, aber der Batteriepreis sinkt weiter– wenn auch langsamer als 2014-2024.

Wenn also der Ministerinnen-Marionette der Fossilwirtschaft die Muffe geht und ihre "Vorschläge" zusehends irrationaler werden, dann deswegen.

Wenn ihr mit älteren Zahlen als denen von 2024 rechnet, dann arbeitet ihr mit veralteten Informationen, die aufgrund der rapiden Verbilligung in diesem Bereich falsche Ergebnisse bringen.

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Kris Mar 9

Ohne Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit ist ein Profil von

2-4h – Abendspitze, Preisarbitrage sinnvoll
6-8h – systemoptimal, Verschiebung der Mittagsspitze bis in den Abend, Nach komplett abdecken
1-14h – komplette Abdeckung der Nachtlücke auch im Winter in Mitteleuropa

Wirtschaftlich ist Modell 3 nur mit Natrium-Batterien denkbar, Stand heute, oder halt durch massiven Zubau von Pumpspeichern.

Modell 2 wird absehbar wirtschaftlich mit Li und Na-Batterien.

Modell 1 ist bereits wirtschaftlich.

In den USA ist eine E/P-Ratio von 4h vorgeschrieben.
In China wird derzeit im Schnitt mit 2.4h gebaut, d.h. viele bestehende Projekte sind noch 2h-Speicher, aber man beginnt jetzt mit dem 4h-Zubau.

BESS kann auch Schwächen des Leitungsnetzes abfangen: Ein 1GW Solarpark kann durch als BESS am Solarpark die Spitzenleistung glätten und gleichmäßig ausspeichern. Dabei ist dann keine 1 GW Anschlußleitung notwendig.

Batteriespeicher am Zielort von großen Verbrauchern haben einen ähnlichen Effekt.

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cubeos

@isotopp Ich glaube der andere Grund für die "Vorschläge" ist auch, dass ein großer Teil der deutschen Chemieindustrie und des verarbeitenden Gewerbes auf Gas als Grundstoff, Prozessgas oder Energieträger angewiesen ist und das bisher so schön funktioniert hat, wenn die Infrastruktur dafür über die Haushalte und die Gaskraftwerke quersubventioniert wird. Ich denke das wird auch die ein- oder andere Wirtschaftlichkeitsberechnung verändern.