Die Gestaltung zukünftiger Stromsysteme hängt unter anderem von der Senkung der Investitionskosten für erneuerbare Technologien ab. Insbesondere die Kosten für PV-Paneele und Batterien werden voraussichtlich deutlich sinken. Gleichzeitig steigt mit dem zunehmenden Anteil von erneuerbaren Energien der Bedarf an Flexibilität. Bestehende Energiepolitik fördert den Einsatz von Wasserstoff, der durch Elektrizität erzeugt wird und eine Alternative zur Flexibilisierung des Systems darstellt. In dieser Studie wird die Flexibilitätsbereitstellung durch die Kopplung des Strom- und Wasserstoffsektors in Europa im Jahr 2050 mit einem Kostenoptimierungsmodell untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Investitionskostensenkungen zu einem ausgewogenen Beitrag von Wind- und Solarenergie im optimalen Erzeugungsmix führen, aber immense Übertragungs- und Speicherkapazitäten erfordern. Batterien gleichen die tägliche Einspeisung aus PV-Anlagen aus, während Salzkavernen mit geringen Kapazitätskosten die unregelmäßige Verfügbarkeit von Windressourcen kompensieren. Durch eine gemeinsame Optimierung können die Gesamtkosten um bis zu 14 % gesenkt werden, während die Kopplung von Strom- und Wasserstoffsektor den Bedarf an elektrischer Speicherung um 35 % senken und 40 % der elektrischen Übertragungskapazität ersetzen kann. Sie verbessert auch die Integration der erneuerbaren Energien und reduziert die Stromabschaltungen um zwei Drittel. Somit bietet diese Kopplung wertvolle Ergänzungen für die Flexibilität des Energiesystems.
DOI: 10.1016/j.enpol.2023.113646
In einer neuen Veröffentlichung werden die Auswirkungen der Sektorkopplung auf ein zukünftiges europäisches Energiesystem untersucht.
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