Ein Element einer erfolgreichen Integration intermittierender erneuerbarer Energiequellen in das Stromsystem ist die Energiespeicherung. Während Pumpspeicherkraftwerke seit langem eine Methode zur Energiespeicherung sind, erfreuen sich Batteriespeichersysteme (BESS), die Lithium-Ionen-Batterien nutzen, in letzter Zeit zunehmender Beliebtheit. Bis Ende 2022 gab es in den Vereinigten Staaten 8,842 GW aktive BESS im Versorgungsmaßstab mit einer Gesamtleistungskapazität von 11.105 Megawattstunden (MWh).
Der Aufstieg von Batterieenergiespeichersystemen
Laut einer Analyse von McKinsey and Company wurden im Jahr 2022 mehr als 5 Milliarden US-Dollar in BESSes investiert, was einer fast dreifachen Steigerung gegenüber dem Vorjahr entspricht. Bis 2030 wird der BESS-Markt weltweit voraussichtlich zwischen 120 und 150 Milliarden US-Dollar erreichen.
Projekte, die erneuerbare Energien nutzen, erhielten im Jahr 2022 durch den Inflation Reduction Act (IRA) 370 Milliarden US-Dollar. Für Netzbetreiber im ganzen Land waren BESSes Vorreiter bei Investitionen für Anwendungen wie Spitzenausgleich, Verbrauchsoptimierung und Notstromversorgung.
Faktoren, die das Wachstum der Batterieenergiespeicherung ermöglichen
Mehrere Faktoren treiben den schnellen Einsatz von BESS in den USA voran. Erstens hat die zunehmende Verbreitung erneuerbarer Energiequellen aufgrund ihrer intermittierenden Natur zu Herausforderungen bei der Netzverwaltung geführt. BESSes können überschüssige erneuerbare Energie effektiv speichern, wenn die Produktion die Nachfrage übersteigt, und so eine zuverlässige und konsistente Stromversorgung gewährleisten.
Zweite
Durch Fortschritte in der Batterietechnologie konnten erhebliche Kosteneinsparungen und Leistungssteigerungen erzielt werden. Aufgrund erheblicher PreissenkungenLithium-Ionen-Batterien– die vorherrschende Technologie für BESS-Anwendungen – sind nun kommerziell besser realisierbar. Darüber hinaus wurden die Energiedichte und Langlebigkeit dieser Batterien durch Fortschritte in der Batteriechemie und den Herstellungstechniken verbessert.
Dritte
Fördergesetze wie die IRA und andere Anreize sind für die Förderung des Einsatzes von BESS unerlässlich. Die anfänglichen Kosten von BESS-Installationen wurden teilweise durch staatliche Initiativen wie Steuergutschriften und -nachlässe ausgeglichen, was ihre Attraktivität für Entwickler und Investoren erhöht hat. Darüber hinaus ändern sich die regulatorischen Rahmenbedingungen, um die Bedeutung von BESSes und ihr Verbesserungspotenzial anzuerkennenNetzzuverlässigkeit und -stabilität.
Die Zukunft der Batteriespeicherung
Nach Schätzungen der US Energy Information Administration wird der Energiesektor im Jahr 2023 etwa 4.790 Millionen Tonnen Kohlendioxid (CO2) freisetzen. Angesichts der Tatsache, dass es sich um einen Rückgang von 3 % gegenüber 2022 handelt, ist dies eine erfreuliche Nachricht. Die EIA behauptet, dass ein großer Teil dieses Rückgangs auf einen Rückgang der Stromerzeugung aus Kohlekraftwerken aufgrund einer Zunahme der Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen wie Wind- und Solarenergie zurückzuführen ist. Nach Angaben der EIA wird dieser Trend voraussichtlich bis 2024 anhalten, wenn die CO2-Emissionen voraussichtlich um 1 % gegenüber dem Niveau von 2023 sinken werden.
Es wird erwartet, dass die Vereinigten Staaten in den kommenden Jahren weiterhin BESSes zügig einsetzen werden.BESS-Kapazität im VersorgungsmaßstabEIA-Prognosen zufolge soll die Zahl bis 2025 auf 14 GW und bis 2030 auf 30 GW ansteigen. Dieser Anstieg wird durch den Ausbau erneuerbarer Energiequellen, die anhaltenden Kostensenkungen und Leistungsverbesserungen in der Batterietechnologie sowie die Anforderungen an Netzflexibilität und -belastbarkeit vorangetrieben.
Mit einer Vielzahl von Vorteilen, die sich darauf auswirken werden, wie in Zukunft Strom erzeugt und verteilt wird, haben BESSes das Potenzial, die Energielandschaft in den Vereinigten Staaten völlig zu verändern. Einer der wenigen realistischen Ansätze zur Bekämpfung des Klimawandels ist die Elektrifizierung fast aller Dinge. BESSes tragen zur Schaffung eines robusteren und nachhaltigeren Energiesystems bei, indem sie Emissionen senken, die Netzzuverlässigkeit verbessern und erneuerbare Energiequellen integrieren.