Überlegungen zur Abschätzung der Wirtschaftlichkeit von Pumpspeicherkraftwerken

In diesem Artikel werden Überlegungen zur Wirtschaftlichkeit von Pumpspeicherkraftwerken bzw. Energiespeichern im Allgemeinen angestellt. Dabei werden verschiedene mathematische Operationen zur Beurteilung der sogenannten hourly Forward Curve (hFC; Stundenpreis-Kurve) der Stadtwerke München GmbH von 2012 zum Ansatz gebracht, um diese in Bezug auf ihre Schwankungen in den drei Szenarien (Hoch-, Zentral- und Tiefpreis) untersuchen zu können. Außerdem wird die Reihe mit einem zum Mittelwert rückkehrenden Prozess moduliert. Dabei wird der Fokus neben Simplex-Optimierungen und stochastischen Momenten auf die Fourier-Analyse der Preiszeitreihe gelegt. Es konnte ein linearer Zusammenhang zwischen den Summen der Effektivwerte der hFC und den Gewinnen (Stromverkauf abzgl. Pumpkosten) nachgewiesen werden. Weitere Einblicke geben die prognostizierten Stillstandszeiten.

Die ausreichende und zuverlässige Zwischenspeicherung elektrischer Energie, wird in Zukunft Bedingung für eine sichere Versorgung bei stetig steigendem Anteil erneuerbarer Energien sein. Bereits heute leisten Pumpspeicherkraftwerke neben der Glättung der Last- und Erzeugungskurve durch die Bereitstellung von Regelleistung einen wichtigen Systembeitrag. Im Kontext des Ausbaus der regenerativen Energien und dem Kernenergieausstieg werden diese Aufgaben an Bedeutung gewinnen. Sie werden das Rückgrat einer störungsfreien Stromversorgung mit erneuerbaren Energien bilden.

Vergleicht man die Vielzahl von erforschten und verfügbaren Speichertechnologien wird die herausragende Rolle der Pumpspeicherkraftwerke (PSW) offensichtlich. Diese bereits seit über einem Jahrhundert bekannte und zuverlässig eingesetzte Technologie mit sehr hohen Wälzwirkungsgraden wird auch künftig erste Wahl zur ökonomischen und effizienten Speicherung von großen Energiemengen sein. Außerdem können alle Netzdienstleistungen, wie Primär-, Sekundär- oder Tertiärregelenergie sowie Blindleistung, bereitgestellt werden. Durch die Schwarzstartfähigkeit sind PSW unverzichtbar beim Netzaufbau. Trotz all dieser Vorteile und dem nachgewiesenen Bedarf an Energiespeichern , stellt sich momentan wie auch mittelfristig das Problem mangelnder Wirtschaftlichkeit bei Neubauten. Langfristig ist unter aktuell prognostizierten Randbedingungen und Vergütungsmöglichkeiten, insbesondere auch im Regelenergiemarkt, nur schwer abzuschätzen, wie sich die Rentabilität entwickelt.

All diese Unsicherheiten machen es sehr schwer, ein PSW, das bei jetzigem Projektbeginn frühestens in 10 bis 15 Jahren in Betrieb genommen wird, auszulegen. Somit besteht derzeit nur eine sehr geringe Investitionssicherheit und -bereitschaft von Seiten der Energieversorger.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft 02-03/2016 (März 2016)
Seiten: 7
Preis: € 10,90
Autor: Dr.-Ing. Christoph Rapp
Andreas Zeiselmair
Dipl.-Ing. Andres Botero Halblaub
 
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