Die Speicherung elektrischer Energie wird für die Energiewirtschaft immer wichtiger, da der Anteil intermittierender Erzeugungstechnologien wie Wind und Sonne am Strommix zunimmt. Die Speicherung von elektrischer Energie hilft, den schwankenden Bedarf zu decken, weshalb sie häufig mit intermittierenden Quellen kombiniert wird. Speichertechnologien umfassen Batterien und Pumpspeicher-Wasserkraft, die Energie erfassen und für die spätere Verwendung speichern. Speichermetriken können uns helfen, den Wert der Technologie zu verstehen. Die Effizienz der Hin- und Rückfahrt ist der Prozentsatz des eingelagerten Stroms, der später abgerufen wird. Je höher der Round-Trip-Wirkungsgrad ist, desto weniger Energie geht beim Speicherprozess verloren. Nach Angaben der US Energy Information Administration (EIA) wurde die US-amerikanische Batterieflotte im Versorgungsmaßstab 2019 mit einer durchschnittlichen monatlichen Hin- und Rückflusseffizienz von 82% und Pumpspeicheranlagen mit einer durchschnittlichen monatlichen Hin- und Rückflusseffizienz betrieben von 79%.
UVP Kraftwerksbetriebsbericht liefert Daten zur Energiespeicherung im Versorgungsmaßstab, einschließlich des monatlichen Stromverbrauchs und der Bruttostromerzeugung von Energiespeichern, anhand derer die Effizienz der Hin- und Rückfahrt berechnet werden kann. Die hier überprüften Metriken verwenden die finalisierten Daten aus dem Kraftwerksbetriebsbericht für 2019 – das letzte Jahr, für das ein vollständiger Satz von Speicherdaten verfügbar ist.
Pumpspeicher sind die größte Energiespeicherressource in den Vereinigten Staaten. Die Anlagen haben zusammen eine Kapazität von 21,9 Gigawatt (GW) und machen ab November 2020 92% der gesamten Energiespeicherkapazität des Landes aus.
In den letzten Jahren ist die Batteriekapazität im Versorgungsmaßstab schnell gestiegen, da die Batteriekosten gesunken sind. Wie Batterien wurden zunehmend mit erneuerbaren Energien gepaartSie sind zur zweitgrößten Stromspeicherquelle geworden. Zum 20. November 2020 verfügte die Batteriekapazität im Versorgungsmaßstab über eine Betriebskapazität von 1,4 GW. Laut EIA sollen 2021 weitere 4,0 GW Batteriekapazität online gehen Vorläufiger Bestand an Stromerzeugern.
Obwohl Batteriespeicher eine etwas höhere Round-Trip-Effizienz aufweisen als Pumpspeicher, arbeiten Pumpspeicher in der Regel mit Nutzungsfaktoren, die derzeit doppelt so hoch sind wie Batterien. Eine längere Dauer bei Batterieanwendungen könnte den Batteriebetrieb auf Dienste verlagern, die längere Ausgabezeiten belohnen. Zum Beispiel betrug die gewichtete durchschnittliche Batteriedauer im Jahr 2015 etwas mehr als 46 Minuten, aber bis 2019 hatte sich die gewichtete durchschnittliche Batteriedauer auf 1,5 Stunden verdoppelt. Die Rolle von Batterien und ihre Fähigkeit, ein hohes Maß an Round-Trip-Effizienz zu erzielen, werden möglicherweise wichtiger, wenn die Batterien weiterhin eingesetzt werden und der Anteil der intermittierenden erneuerbaren Energien am Strommix zunimmt.
Hauptverantwortlicher: Alex Mey
Mit freundlicher Genehmigung von US-UVP.