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Aufgrund der inhärenten intermittierenden und zufälligen Eigenschaften von Wind- und Solarenergie sowie des stetigen Anstiegs der installierten Kapazitäten treten in einigen Regionen des Landes zunehmend Probleme beim Einsatz dieser Energien auf. Wie man dieser Situation begegnen kann, steht nun auf der Tagesordnung der Branche. Vom 17. bis 20. November 2015 fand die Jahrestagung der Chinesischen Gesellschaft für Elektrotechnik in Wuhan, Provinz Hubei, statt. Die Gesellschaft veröffentlichte den Bericht „Bericht über die wichtigsten technologischen Schwerpunkte im Bereich der Energiegewinnung in der Planungsperiode 2016–2020“ (im Folgenden „Bericht“ genannt). Darin wird festgestellt, dass China bis zum Jahr 2020 eine Leistung von 200 Millionen Kilowatt aus Windkraftanlagen sowie 100 Millionen Kilowatt aus Solarkraftanlagen ins Stromnetz einbringen soll. Um die Effizienz und den Nutzen dieser Anlagen erheblich zu steigern, müssen dringend die technischen Hindernisse bei der Optimierung des Netzbetriebs sowie bei der Speicherung großer Mengen an Energie überwunden werden. Die Steuerung der Anbindung an das Stromnetz verfügt bereits über eine gewisse technische Grundlage sowie praktische Erfahrungen. Aufgrund von Einschränkungen hinsichtlich Lebensdauer und Kosten muss man jedoch weiterhin nach Lösungen für große Speicherkapazitäten suchen! Nach der Konferenz am 18. November gab Wang Weisheng, Leiter des Instituts für Erneuerbare Energien am Chinesischen Institut für Elektrotechnik, in einem Interview mit Reportern der „First Financial Daily“ zu, dass es unter den aktuellen Bedingungen wirtschaftlich gesehen sicherlich nicht möglich ist, große Speicherkapazitäten einzuführen.
Das „Leid“ der Wind- und Solarenergie: Die Probleme im Bereich Energieversorgungssicherheit, Umweltschutz und Klimawandel werden immer wichtiger. Erneuerbare Energien erhalten daher zunehmend Aufmerksamkeit. Da die Technologie zur Wasserkraft bereits weit entwickelt ist und eine hohe Erzeugungsleistung ermöglicht, werden internationale Forschungen zu erneuerbaren Energien in der Regel nicht auf die Wasserkraft ausgedehnt. Seit dem Jahr 2000 ist die Kapazität zur Erzeugung von Erneuerbaren Energien in unserem Land, insbesondere durch Kraftwerke, die auf Erzeugung von Strom aus Wind- und Solarenergie basieren, rasant gewachsen. Derzeit gehören China die größten Kapazitäten für die Erzeugung von Strom aus Windenergie sowie Solarenergie weltweit – jeweils auf dem ersten bzw. zweiten Platz. Die Landschaft ist einfach wunderschön. In ihrem Bericht weist die Chinesische Gesellschaft für Elektrotechnik darauf hin, dass es in Zukunft große Entwicklungsmöglichkeiten für Wind- und Solarenergie in unserem Land gibt. Es wird erwartet, dass die installierte Leistungskapazität im Jahr 2020 bei 300 Millionen Kilowatt liegen wird – das ist dreimal so viel wie die derzeitige Gesamtinstallierkapazität. Die Zukunft ist zwar hell, doch der Weg dorthin ist sehr gewunden. Berichten zufolge weisen die Wind- und Solarenergieanlagen in unserem Land die Merkmale einer „großflächigen Entwicklung“, zentralisierter Errichtung sowie der Übertragung über große Entfernungen auf. Unser Land ist beispielsweise das einzige Land der Welt, das großangelegte Windkraftanlagen mit einer Leistung von über 10 Millionen Kilowatt errichtet – und zwar hauptsächlich in den Regionen Nordchina, Nordostchina und Nordwestchina. Zudem erfolgt der Ausbau des Stromnetzes viel zu langsam. Hinzu kommt ein niedriger lokaler Strombedarf – mit anderen Worten: Es gibt keinen entsprechenden Bedarf an Strom. Dadurch kommt es häufig dazu, dass Wind- und Solarenergie nicht genutzt werden kann. “Der Verzicht auf Wind- und Solarenergie ist etwas, was niemand sehen möchte. Technisch gesehen bedeutet das: Die Erzeugungsanlagen sind vorhanden, doch das Stromnetz nicht – dadurch wird die Leistungsfähigkeit eingeschränkt. Zweitens: Es wird mehr Energie erzeugt, als verbraucht wird. In manchen Fällen übersteigt die Energieerzeugung den Energieverbrauch. ”Wang Weisheng sagte gegenüber Reportern der „First Financial Daily“, dass zu einer Zeit, in der Wind- und Solarenergie in großem Umfang genutzt werden, das Stromnetz aufgrund anderer Beschränkungen gezwungen sei, den Anteil von Wind- und Solarenergie entsprechend zu verringern. Das führt zu einer Frage: Wind- und Solarenergie weisen die „natürlichen Nachteile“ der Intermittenz und Zufälligkeit auf. Beispielsweise kann die Leistung der Windkraftanlagen durch den Windzug oder seine Stärke beeinflusst werden. Ebenso kann die Solarenergie nur bei sonnigem Wetter effektiv genutzt werden; in der Nacht oder bei bewölktem Himmel funktioniert sie nicht mehr richtig. Deshalb darf ihr Anteil nicht zu hoch sein – es müssen andere Energiequellen wie Wasserkraft eingesetzt werden, um die Stabilität des Stromnetzes zu gewährleisten.
Wann wird die großvolumige Energiespeicherung alltäglich? Angesichts der aktuellen Probleme mit dem Verlust von Wind- und Solarenergie arbeitet das Stromnetz bereits an Lösungen. Geplant ist es, bis 2020 das bestehende Stromnetz in zwei große Netzgebiete im Osten und Westen aufzuteilen und bis 2025 diese beiden Netzgebiete zu einem einheitlichen Netz zu verschmelzen. Dadurch soll es möglich werden, den überschüssigen Strom aus den Regionen im Norden und Osten besser zu nutzen. Doch während man für Wind- und Solarenergie „Absatzmärkte“ erschafft, muss man gleichzeitig auch die Betriebs Eigenschaften des Stromnetzes effektiv verbessern. Andernfalls können die Solarenergienutzungsanlagen, aufgrund ihrer großen Größe und zentralisierten Anordnung in bestimmten Regionen unseres Landes, nicht effektiv ins Stromnetz eingebunden werden. Die Übereinstimmung der Anwesenden, darunter Zheng Baosen, Vorsitzender der Chinesischen Gesellschaft für Elektrotechnik, besteht darin, dass große Speichertechnologien nicht nur dazu beitragen können, die Leistungs Schwankungen von Wind- und Solarenergie auszugleichen sowie deren großflächige Nutzung zu fördern, sondern auch zur Regulierung des Netzstroms und zur Steigerung der Sicherheit und Stabilität des Stromnetzes dienen können. Träume sind reichhaltig, die Realität hingegen karg. Aufgrund der aktuellen technischen Bedingungen stellen Lebensdauer und Preis zwei Hindernisse dar, die einer großkapazitiven Energiespeichertechnologie im Alltag Verbreitung erschweren. “Aufgrund von Einschränkungen wie Kosten und Lebensdauer sind großkapazitive Speichertechnologien aus wirtschaftlicher Sicht noch nicht akzeptabel; derzeit bleibt Pumpspeicherkraft die einzige praktikable Lösung. ”Doch Wang Weisheng sagte auch den Reportern der „First Financial Daily“, dass sich die Technologie zur Speicherung großer Mengen an Energie positiv entwickelt und dass bereits Versuche unternommen werden, sie in großem Maßstab sowie für kommerzielle Zwecke einzusetzen. Ermutigend ist, dass die Effizienz und Langlebigkeit der Energiespeichertechnologien stetig verbessert werden, und dass ihre hohen Kosten in einem Tempo von etwa der Hälfte pro 5–10 Jahren weiter sinken. “Mit der zunehmenden Reifung verschiedener Speichertechnologien, dem kontinuierlichen Rückgang der Kosten für chemischen Energiespeicher sowie der schrittweisen Verbesserung der entsprechenden Politiken wird die Nachfrage des Stromnetzes nach neuen chemischen Energiespeichern immer dringender. ”In ihrem Bericht gab die Chinesische Gesellschaft für Elektrotechnik an, dass die Zeit des „13. Fünfjahresplans“ eine Phase sein wird, in der sich die Technologien zur chemischen Energiespeicherung schrittweise in Richtung größerer Kapazitäten, höherer Effizienz und längerer Lebensdauer entwickeln werden. Es ist zu erwarten, dass diese Technologien bald in den kommerziellen Einsatz gelangen werden.
Windenergie als grüne Energiequelle – es wird wohl noch eine Weile dauern, bis man sie richtig nutzen kann.
Heutzutage haben viele Küstenregionen das Geld, um Windkraftanlagen zu errichten – doch diese erfüllen ihre Aufgabe nicht richtig und stellen somit eine Verschwendung dar. Ein großes Problem bei Wind- und Solarenergie ist die unregelmäßige Leistungserzeugung. Speichertechnologien lösen dieses Problem – dadurch können solche Anlagen zu nützlichen Mitteln werden
Es wird überall auf Energieeinsparung und Umweltschutz hingewiesen – der Markt für Wind- und Solarenergie ist dennoch gut
Der Anschluss von erneuerbaren Energien wie Photovoltaik und Windkraft an das Stromnetz stellt derzeit ein unüberwindbares Hindernis dar. Wenn es gelingt, Energiespeichertechnologien mit großer Kapazität, hoher Effizienz und langer Lebensdauer zu entwickeln, kann dadurch die Entwicklung der Branche der erneuerbaren Energien vorangetrieben werden.
In den Küstengebieten wird eine Technologie getestet, die Windenergie, Solarenergie, Gezeitenenergie sowie Speicherkraftwerke miteinander verbindet
Die Perspektiven für Wind- und Solarenergie sind vielversprechend. Allerdings gibt es tatsächlich Einschränkungen in Form von hohen Kosten, kurzer Lebensdauer sowie intermittierender Leistung. Es ist notwendig, dass Techniker ständig nach Lösungen suchen und Hindernisse überwinden sowie technologische Durchbrüche erzielen. Nur so kann eine bessere Zukunft entstehen. Dann wären wir nicht mehr von den Importen von Öl abhängig – und die Beschränkungen für die Entwicklung würden verringert werden! In Erwartung