Die zunehmende Bedeutung der elektrischen Energiespeicherung ist einer der Schlüssel zur Transformation des Stromerzeugungssystems, aber warum?

Eine effizientere und kostengünstigere Speicherung elektrischer Energie könnte die Art und Weise, wie wir im Alltag Energie produzieren und verbrauchen, revolutionieren. Aber warum? Wenn Sie das hier lesen, sind Sie wahrscheinlich auf Folgendes gestoßen:irgendwelche NeuigkeitenDiese Meldung zeigt, dass ein bestimmtes Land oder Unternehmen seine Stromspeicherkapazität ausgebaut hat. Energiespeicherung ist in den letzten Jahren einer der wichtigsten Trends im Energiesektor – und das aus gutem Grund. Stellen Sie sich ein System vor, das die Speicherung des gesamten überschüssigen Stroms ermöglicht und ihn bei Bedarf dem Markt zur Verfügung stellt. In anderen Märkten ist dies gängige Praxis, in diesem Sektor jedoch aufgrund technologischer und finanzieller Gegebenheiten eine Seltenheit.

Zunächst sollten wir klären, was elektrische Energiespeicherung ist und wie sie funktioniert. Energie ist ihrem Wesen nach eine ständige Kraft; daher ist ihre Speicherung mit verschiedenen Methoden seit Anbeginn der Menschheit ein ständiges Bestreben. Von Wassermühlen, die die Kraft des gestauten Wassers zum Betrieb von Getreidemahlmaschinen nutzten, bis hin zu den modernen Staudämmen, die Turbinen antreiben und Strom erzeugen, haben die Menschen stets versucht, freigesetzte Energie für ihre produktiven Ziele nutzbar zu machen. Mit der Entdeckung und Nutzung der elektrischen Energie (19. Jahrhundert) wurde dieses Bestreben zu einer Obsession, die bis heute anhält.

Anfänglich verstanden wir, dass die Verbrennung bestimmter Materialien wie Holz, Kohle oder Öl die Freisetzung von Energie ermöglichte, die in Elektrizität umgewandelt werden konnte. Dies erleichterte den Verbrauch entsprechend unseren spezifischen Bedürfnissen und ermöglichte die „physikalische Speicherung“. Doch die Komplexität elektrischer Energie hat uns gelehrt, dass diese Methode lediglich eine Notlösung darstellt. Anders als die Energie der ersten industriellen Revolution fließt Elektrizität durch einen geschlossenen Kreislauf, der nur einem Zweck dient: ihrem Verbrauch. Wenn wir darüber nachdenken…Wie funktioniert Strom von dem Moment seiner Erzeugung bis hin zur Lieferung in unsere Haushalte?Die „Straßen“, durch die es fließt, ermöglichen mit einem enormen Maß an technologischer Raffinesse seinen Transport und seine Verteilung, nicht aber seine Lagerung.

Das bedeutet, dass zeitweise Spitzenlasten im Strombedarf aufgrund unzureichender Erzeugungskapazität nicht gedeckt werden können. Häufig entsteht auch ein Erzeugungsüberschuss, der verloren geht, weil die Nachfrage in diesem Moment nicht ausreicht. Deshalb haben wir im Zuge der gesellschaftlichen Entwicklung und des damit einhergehenden Anstiegs unseres Stromverbrauchs erkannt, dass die Speicherung elektrischer Energie für das Erreichen verschiedener Ziele, wie Energieeffizienz, Klimaschutz und die Förderung erneuerbarer Energien, unerlässlich ist.

Elektrische Energiespeicherung: eine „Batterie“ für Nachhaltigkeit

Stellen Sie sich einen Hügel vor, der mit Windkraftanlagen bedeckt ist, die unter Volllast laufen, oder ein mehrere Hektar großes Feld, das mit Photovoltaikmodulen ausgestattet ist. In unserer Vorstellung mag dies die ultimative Lösung für die Umweltprobleme sein, die durch unsere kontinuierliche Nutzung und Verbrennung fossiler Brennstoffe zur Stromerzeugung entstehen. Das mag zwar bis zu einem gewissen Grad zutreffen, ist aber nicht ganz richtig. Wie bereits erläutert, lässt sich elektrische Energie nicht auf dieselbe Weise „domestizieren“. Erneuerbare Energien sind auf klimatische Bedingungen angewiesen, um Energie für unseren Verbrauch zu erzeugen (Wind, Sonneneinstrahlung usw.), und diese Bedingungen stimmen möglicherweise nicht immer mit dem Bedarf der Endverbraucher überein, was zu Zeiten geringer Erzeugung oder geringer Nachfrage führen kann.

Im Gegensatz dazu gibt es Stromerzeugungstechnologien wie die Kernenergie, deren Produktion nicht abhängig, sondern absolut kontinuierlich ist. Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen lässt sich ein Kernkraftwerk nicht bedarfsgerecht ein- und ausschalten; stattdessen erfordert es die konstante und kontrollierte Freisetzung von Energie. Dies hat dazu geführt, dass Kernkraftwerke in unserer Region, wie beispielsweise in Frankreich, als „Batterien“ für einige Stromnetze dienen. Neben den potenziellen ethischen Implikationen tritt jedoch auch das bereits erwähnte grundlegende Problem auf: Manchmal wird ein erheblicher Teil der erzeugten Energie nicht genutzt, weil sie vom Markt nicht nachgefragt wird.

All diese Situationen haben unsere Gesellschaften vor eine große Herausforderung gestellt, die gleichzeitig vielversprechend ist: die Speicherung elektrischer Energie. Diese Lösung könnte die Klimafolgen verschwendeten Stroms deutlich reduzieren und ein effizienteres und flexibleres Stromnetz für die Endverbraucher ermöglichen.

Die Implementierung von Stromspeichersystemen würde den Ausbau erneuerbarer Energien maßgeblich vorantreiben und es uns ermöglichen, überschüssige Energie für Tage zu speichern, an denen die Wetterbedingungen eine stabile Stromerzeugung verhindern. Darüber hinaus würde dies die Rolle fossiler Brennstoffe als „Energiereserve“ für Spitzenlastzeiten überflüssig machen, in denen Wärmekraftwerke als „Batterien“ für unser Stromnetz fungieren – etwas, das weit entfernt ist von einer nachhaltigen Energieversorgung.Gesellschaft im totalen Streben nach Nachhaltigkeit und grüner EnergieAndererseits sollte man auch hervorheben, welchen enormen Schub dies für die Demokratisierung von Elektrofahrzeugen bedeuten würde, die in der elektrischen Energiespeicherung einen wichtigen Verbündeten für eine stabile Energieversorgung während ihres normalen Betriebs finden würden.

Doch was verhindert den Ausbau der elektrischen Speicherkapazität?

Wenn es ein Wort gibt, das in unseren Gesellschaften ständig wiederholt wird, dann ist es „Markt“. Und obwohl innovative Technologien existieren oder existiert haben, können sie, wenn sie nicht wettbewerbsfähig sind, keine wirklichen Treiber des Wandels werden; und die elektrische Energiespeicherung bildet da keine Ausnahme. Dies liegt an den hohen Material- und Produktionskosten des Schlüsselelements dieser technologischen Revolution: Lithium. Dieses Material, dessen Eigenschaften es in den Fokus der Aufmerksamkeit im Energiesektor rücken, ist zudem teuer, was seine flächendeckende Einführung bisher verhindert hat.

Dieser Zustand ist jedoch nicht von Dauer. Studien wie die vonBloombergNEF (BNEF)Der Bericht schätzt, dass die Batteriekosten bis 2030 um bis zu die Hälfte sinken werden, was sich direkt auf die Stromspeicherung und den Aufstieg der Elektromobilität auswirken wird. Mit gesteigerter Wettbewerbsfähigkeit und sinkenden Kosten steigt die Hoffnung auf eine breitere Akzeptanz dieser Technologie. Nun bleibt abzuwarten, wie weit diese Revolution fortschreiten wird. Die Zeit wird ihren Erfolg zeigen.