Die Vision der dezentralen Energieinfrastruktur

Dezentrale Energieinfrastruktur

In diesem Beitrag möchte ich die Vision einer zukünftige Energieinfrastruktur aufzeigen. In den letzten Beiträgen hatte ich schon gezeigt, dass sowohl die Preise für Photovoltaikmodule als auch die Preise für Batteriespeicher exponentiell fallen. Des Weiteren sind die Erneuerbaren Energien Photovoltaik und Wind bereits heute die günstigsten Technologien, um Strom zu erzeugen. Dieser Trend wird sich noch weiter verstärken.

Betrachten wir eine Abbildung [1] von Tony Seba, einem Trendforscher an der Stanford Universität.

God Parity Grid Parity In dieser Abbildung erkennen wir die Kostenkurven der Solarenergie und zusätzlich die Kostenkurve der Solarenergie plus Speicherkosten. Aus der Vergangenheit wissen wir, dass diese beiden Kurven exponentiell fallen.

Die drei waagrechten Striche stehen für die Energiekosten, die Übertragungskosten und die Verteilungskosten. Wenn nun die Technologiekurven unterhalb diese waagrechten Striche fallen, so ergeben sich neue Märkte und eine neue Energieinfrastruktur. Auf diese gehe ich im Folgenden ein.

Grid Parity

Grid Parity, oder auch Netzparität genannt, entsteht dann, wenn es günstiger ist eine Solaranlage zu installieren und darüber Strom zu gewinnen, als den Strom direkt über das Netz zu beziehen. Ein Speicher ermöglicht es hierbei, die Energie nicht ins Netz einspeisen zu müssen, sondern selbst zu behalten und an Stunden geringer Sonneneinstrahlung zu verwenden. Ein solcher Speicher ist natürlich mit weiteren Investitionskosten verbunden.

Diese Netzparität besteht schon in einigen Ländern auf der Welt. Die folgende Abbildung stammt aus einer Studie der Deutschen Bank aus dem Jahr 2015. [2] Dunkelgrün steht dabei für die Regionen in denen Netzparität besteht und hellgrün für die Länder mit Netzparität in Regionen mit hohen Stromgestehungskosten.

Netzparität

In Deutschland haben wir aktuell folgende Stromgestehungskosten:

Photovoltaik: zwischen 3,71 und 11,54 Cent/kWh [3]

Photovoltaik mit Speicher: Die Stromgestehungskosten von Strom aus PV-Heimspeichern betragen im Jahr 2018 16,34 bis 47,34 Cent/kWh [3]

Strompreis: Der durchschnittliche Endkundenstrompreis beträgt 30,43Cent/kWh in 2019 (inklusive Mehrwertsteuer) [4]

Demnach besteht bei Photovoltaikanlagen bereits eine Netzparität, aber bei PV-Heimspeichern noch nicht überall.

God Parity

Tony Seba spricht von einer God Parity sobald selbst die Übertragungskosten größer sind, als die Kosten eine Photovoltaikanlage mit oder ohne Speicher zu installieren. Ab diesem Zeitpunkt wird zentrale Stromgewinnung nicht mehr wettbewerbsfähig sein. Denn es kommt dann nicht mehr auf die Stromgestehungskosten eines Kraftwerks an, weil die Übertragung zu teuer ist. Selbst bei Stromgestehungskosten von 0 Cent/kWh sind die Kraftwerke dann nicht mehr wettbewerbsfähig. Die Übertragungskosten sind etwa 6 Cent/kWh. [5]

„Costs for solar will be lower than just the costs for transmission and distribution. The centralized, monolithic, old-model energy companies will be gone. They are zombies.” -Tony Seba

Eine Studie von Vartiainen et al. hat Kostentrends für die Stromgestehungskosten inklusive verschiedener Stromspeichergrößen für verschiedene europäische Großstädte berechnet. [6]

Photovoltaik und Speicher

Wie in dieser Abbildung zu sehen ist, sollen die Stromgestehungskosten selbst für Helsinki unter 30 €/MWh, was 3 Cent/kWh bedeutet, sinken.

Fazit: Die Energieinfrastruktur wird sich demnach in den nächsten Jahren stark Richtung einer dezentralen Erzeugung bewegen. Dies führt zu einer unabhängigeren Versorgung. Auch die Elektroautos werden durch diese Entwicklung vorangetrieben und Mobilität wird günstiger und unabhängiger. Je günstiger die Erneuerbaren Energien, desto näher kommen wir der Null-Grenzkosten Gesellschaft.

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In den ersten Beiträgen hatte ich zunächst eine Utopie für den maximalen Wohlstand hergeleitet und anschließend weitere Erläuterungen zur maximalen Produktivität gegeben. Weitere wichtige Artikel behandeln die Eigenschaften von Pfadabhängigkeiten, Eigenschaften von Technologiekurven und die Vision der Null-Grenzkosten Gesellschaft.

Mit besten Grüßen

Leo Mattes

Quellen:

[1] Abbildung von Tony Seba pdf

[2] Abbildung Deutsche Bank

[3] Studie Fraunhofer zu Stromgestehungskosten 2018 pdf

[4] Strompreise für Haushalte 2019 BDEW

[5] Youtube Beitrag von Tony Seba

[6] Studie von Vartiainen