Studie: Konzentrierte thermische Solarenergie könnte Photovoltaik den Rang ablaufen
Robert Pietzcker, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) hat zusammen mit seinen Kollegen Gunnar Luderer (PIK), Daniel Setter vom DLR, und Susanne Manger von der TU Berlin ein ökonomisches Modell zur Abschätzung der Rolle der Solarenergie im künftigen Klimaschutz entwickelt.
„PV hat in der letzten Zeit eindrucksvolles Wachstum und erhebliche Kostensenkungen erlebt, während die Entwicklung bei solarthermischen Kraftwerken (Concentrated Solar Power – CSP) viel langsamer verlief. Da der PV-Anteil zunimmt, werden die Herausforderung an die Systemintegration ebenfalls wachsen. Dies begünstigt CSP, die mit thermischen Speichern und Mitverbrennung kombiniert werden kann, um Schwankungen auszugleichen. Es ist daher eine offene Frage, wie wichtig Sonnenenergie für die Erreichung der Klimaschutzziele werden kann und welche Solartechnik sich langfristig durchsetzen wird“, beginnt der Abstract.
Pietzkers in fünf Jahren entwickeltes Modell kann als erstes nicht nur berechnen, welche Bedeutung die Solarenergie generell für eine nachhaltige Stromerzeugung haben wird, Pietzker und Kollegen untersuchen mit ihrem Modell parallel die weltweite Entwicklung und Konkurrenz von PV und solarthermischen Kraftwerken. Danach könnte auf lange Sicht CSP der Photovoltaik den Rang ablaufen. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin Applied Energy veröffentlicht:
Der Abstract (Übersetzung) weiter
„Wir begegnen diesen Fragen mit dem state-of-the-art-integrierten energiewirtschaftlichen Klimamodell REMIND 1.5 mit einer erweiterten Darstellung der wichtigsten Treiber des Einsatzes von Solarenergie. Wir leiten daraus aktuelle Werte für gegenwärtige und künftige Kosten von Solartechnologien ab und berechnen einen konsistenten globalen Datensatz mit dem Ressourcenpotenzial sowohl für CSP als auch für PV, aggregiert auf Länderebene. Wir präsentieren auch eine vereinfachte Darstellung von Systemintegrationskosten von variablen erneuerbaren Energien, geeignet für großflächige energiewirtschaftliche Modelle. Schließlich berechnen wir eine große Anzahl von Szenarien und führen eine Sensibilitätsstudie durch, um herauszubekommen, wie aussagekräftig unsere Ergebnisse auch gegenüber künftigen Kostensenkungen von PV und CSP sind.
Die Ergebnisse zeigen, dass Solarstrom dominierende Stromquelle in einem Szenario der Erderwärmungs-begrenzung auf 2 ° C werden wird, wobei PV und CSP von 2010 bis 2100 zusammen 48% der Gesamtelektrizität liefern werden. Solartechnologien wirken stabilisierend auf Strompreise: werden beide Solartechnologien in einem klimapolitischen Szenario ausgeschlossen, steigen die Strompreise deutlich höher als im Fall voller Verfügbarkeit der Technologien.
Wir analysieren auch den Wettbewerb zwischen PV und CSP: PV ist billiger auf direkter Technologiebasis und wird daher früher eingesetzt, aber bei hoher Einspeisungsrate werden die Integrationskosten von PV so hoch, dass CSP einen Wettbewerbsvorteil bekommt und schneller entwickelt, schließlich PV überholen wird.
Selbst im pessimistischsten Szenario unserer Sensibilitätsstudie – ohne weitere Kostensenkungen – werden CSP und PV von 2010 bis 2100 immer noch 19 % des Stroms liefern. Wir schließen daraus, dass Solarenergie eine überragende Rolle in der langfristigen Transformation des Elektrizitätssystems spielen wird, wenn ein strenge Klimagrenze von 2 ° C eingehalten und kosteneffizient erfüllt werden muss.“
->Quellen: