Es gibt 3 Phasen beim Ausbau von Solarstrom:
Phase 1: Wenn die Sonne scheint, dann werden kalorische Kraftwerke abgeschaltet. Da man aber nicht mehr kalorische Kraftwerke abschalten kann, als gerade eingeschaltet sind, ist hier bei 70 GW Photovoltaik in Deutschland eine Grenze für diese Methode.
So ein Zufall, genau diese 70 GW wurden früher ständig als Ausbauziel für Photovoltaik in Deutschland genannt. Man hat also bewusst und vorsätzlich das Problem der Speicherung ignoriert. Man hat hier bewusst und vorsätzlich das Potenzial der Photovoltaik minimalistisch dargestellt. Wer eine solche Lobby hat, braucht keine Feinde mehr. Dies führte 2013 zur Vernichtung der deutschen Photovoltaikindustrie. Man dachte „Wozu so viel Aufwand für 10% der Stromproduktion“.
Phase 2: Tag/Nachtausgleich mit Akkus. Bei 300 GW Photovoltaik kann dann Deutschland an schönen Sommertagen durchgehend 0 bis 24 mit Solarstrom laufen. Ja richtig, ich habe „Schöne Sommertage“ geschrieben und nicht „Hitzetodgefahrentage“, wie es die neueste miese Kampagne der Regierung zu indoktrinieren versucht.
Phase 3: Sommer/Winterausgleich über Power to X. Das kann Methan, Methanol oder Wasserstoff sein. Weil Wasserstoff 3,2 mal mehr Volumen zum Speichern benötigt, ist Wasserstoff der schlechteste Kandidat, der aus unverständlichen Gründen gehypt wird.
Warum Akkus und Power to X?
Geld muss arbeiten. Ein Akku arbeitet im Tag/Nachtausgleich 365 Tage im Jahr. Manchmal mehr, manchmal weniger, aber trotzdem werden da in Deutschland etwa 130 kWh pro kW Akkukapazität im Jahr gespeichert und abgegeben. Also kann man in grober Näherung rechnen: Akkupreis / 20 Jahre / 130 Vollladezyklen pro Jahr = Speicherkosten pro kWh. Zum Beispiel 150 € / 20 Jahre / 135 = 5,6 Cent Speicherkosten pro kWh.
Wenn man da aber statt 130 nur 1 einträgt, dann kommt dabei 150 / 20 Jahre / 1 = 7,50 € raus. Deswegen taugt der Akku für den Tag/Nachtausgleich, nicht aber für den Sommer/Winterausgleich.
Da muss was Billigeres her, auch wenn dabei die Effizienz reichlich leidet. Etwa um 3 TWh sommerlichen Überschussstrom zu speichern, 1.500 MW Power to Methan, 0,3 km³ unterirdischer Gasspeicher und ein 750 MW GuD Kraftwerk. Nehmen wir dafür mal Investitionskosten von 4 Milliarden € an. Pro kWh Speicherkapazität nur 4 €. 4 € / 20 Jahre = 20 Cent Speicherkosten pro kWh.
Das ist wirklich niedlich gegenüber 150 Milliarden € für Akkus. Der Wirkungsgrad ist dafür sehr bescheiden.
Jetzt schauen wir mal beide Varianten im Tag/Nachtausgleich und Sommer/Winterausgleich an. Für den Stromeinkauf wird 5 Cent kWh gerechnet.
Akku im Tag/Nachtausgleich: 5,5 Cent Stromeinkauf, 5,6 Cent anteilige Speicherkosten = 11,1 Cent kWh.
Power to Methan im Tag/Nachtausgleich: 18 Cent Stromeinkauf + 20 Cent anteilige Speicherkosten = 38 Cent/kWh.
Akku im Sommer/Winterausgleich: 6 Cent Stromeinkauf, 750 Cent anteilige Speicherkosten = 756 Cent kWh.
Power to Methan im Sommer/Winterausgleich: 18 Cent Stromeinkauf + 20 Cent anteilige Speicherkosten = 38 Cent/kWh.
Die Möglichkeiten des Eisen/Luft Akkus
Es sind noch keine genauen technischen Daten bekannt. Der Eisen Luft Akku wird daher mit 60% Wirkungsgrad und 10 € pro kWh Kapazität vorläufig geschätzt. Eisen/Luft Akku im Tag/Nachtausgleich: 8.3 Cent Stromeinkauf, 0,4 Cent anteilige Speicherkosten = 8,7 Cent kWh. Klingt ja toll, aber dagegen steht die extrem niedrige Lade/Endladerate von 100 Stunden. Eisen/Luft Akku im Sommer/Winterausgleich: 8.3 Cent Stromeinkauf, 50 Cent anteilige Speicherkosten = 58,3 Cent kWh.
Netzausbaukosten
Das war einmal eine sehr grobe Übersicht über die Kostenstrukturen. Was bisher nicht dabei war: der Netzausbau. Im Hochspannungsnetz rechnen wir mit 3 Millionen € pro km und GW. Um zum Beispiel 1 GW Windenergie von der Nordsee nach Bayern zu bringen: 800 km * 3 M€ = 2.400 M€.
2.400 M€ / ( 1 GW * 3000 Stunden pro Jahr ) / 20 Jahre = 4 Cent Leitungskosten pro kWh. Sollten sich die Erdleitungsfans durchsetzen, dann wären es:
14.400 M€ / ( 1 GW * 3000 Stunden pro Jahr ) / 20 Jahre = 24 Cent Leitungskosten pro kWh.
Also mit Erdleitungen kann man in Bayern Windstrom von der Nordsee vergessen. Ist einfach zu teuer.
