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Können Wind- und Sonnenenergie Kohle verdrängen? Ja, das kann es - leicht

Zeche Penallta, Südwales [Bild : Chris Sampson, Flickr ]

Trotz aller Erfolge mit erneuerbaren Energien auf der ganzen Welt stellen einige Leute diesen Erfolg immer noch gerne in Frage, wenn sie auf fehlerhaften Informationen beruhen.

Nehmen wir zum Beispiel einen kürzlich erschienenen Artikel von John Petersen. In einem Artikel, der erst diese Woche auf der Investor Intel-Website veröffentlicht wurde, spricht Petersen über Kraftwerke, die zuverlässigen, konsistenten und stabilen Strom liefern. Eine genauere Betrachtung seiner Behauptungen zeigt, dass dies nicht der Fall istUm ehrlich zu sein: Zunächst einmal sind die Gesamtkosten für fossile Brennstoffe hoch, insbesondere wenn man ihre versteckten Kosten berücksichtigt, dh die negativen Auswirkungen, die sie auf die Umwelt und die Gesundheit haben. Derzeit ist der Marktpreis nichtDiese größeren Kosten werden nicht berücksichtigt, was Petersen nicht erwähnt. Zusätzlich zu den Kosten für die Umwelt, wie zum Beispiel dem Beitrag zum Klimawandel, führen die Auswirkungen von Kohlekraftwerken auf die Gesundheit nicht nur zu medizinischen Kosten, sondern auch zu den anfallenden KostenChina weiß das nur zu gut, weshalb es versucht, seine Kohlekraftwerke durch sauberere erneuerbare Energien zu ersetzen.

Ein weiteres Problem ist, ob Kohle- oder Gasanlagen wirklich als „zuverlässig“ eingestuft werden können. Die häufig bei der Betrachtung von Kosten und Effizienz verwendete LCOE-Metrik Levelized Cost of Energy berücksichtigt keine Zeitfaktoren, die mit der Anpassung des Produkts an die Nachfrage verbunden sindKohle und Atomkraft sind nicht in der Lage, schnell hoch- und runterzufahren, und es dauert in der Regel ein bis drei Tage, bis sie hochgefahren sind, und es dauert lange, bis sie heruntergefahren sind. Dies bedeutet, dass siesind nicht so effizient, wie viele Leute zu denken scheinen, weil sie so unflexibel sind. Dies bedeutet wiederum, dass sie flexible Spitzenlast- und leicht flexible Zwischenkraftwerke benötigen, um sie zu unterstützen, um den Schwankungen der Nachfrage zu folgen.

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Kraftwerk in den East Midlands, Großbritannien [Bild : Ben Sutherland, Flickr ]

Intermittierende erneuerbare Technologien wie Wind und Sonne sind aufgrund der hohen Kapitalkosten wirtschaftlich benachteiligt, aber die Kraftstoffkosten sind Null. Darüber hinaus sinken die Kapitalkosten ständig, insbesondere bei Solar- und in Großbritannien Strom, der durch Onshore-Wind erzeugt wirdam billigsten. Die mit der Lagerung verbundenen Kosten sinken ebenfalls.

Herr Petersen erwähnt auch nicht das Biogas, das durch anaerobe Vergärung in Kläranlagen und durch die Verarbeitung von Lebensmittelabfällen erzeugt wird. Dies könnte möglicherweise dazu beitragen, Erdgas als Mittel zur Stromerzeugung für Notstrom zu ersetzen.

Demnach Briefing Paper von Mark Diesendorf veröffentlicht im Jahr 2015 für die Energy Science Coalition, gelang es dem Bundesstaat South Australia, 2014 39 Prozent seines jährlichen Stromverbrauchs aus erneuerbaren Energien zu erzeugen, wobei 33 Prozent davon durch Wind und 6 Prozent durch Solarenergie beigesteuert wurdenStaat, ihre Kohlestationen zu schließen, weil sie überflüssig waren. Darüber hinaus gab es mehrere Gelegenheiten, bei denen Südaustralien in der Lage war, zuverlässig arbeiten über eine Kombination aus erneuerbaren Energien und Gas mit nur geringen Importen aus Victoria.

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In Deutschland sind die Bundesländer Mecklenburg-Vorpommern und Schleswig-Holstein Betrieb zu 100 Prozent mit erneuerbarer Energie hauptsächlich von Windparks erzeugt und ohne auf Grundlastkraftwerke angewiesen zu sein. Einige Kritiker haben behauptet, dass diese Staaten tatsächlich auf Strom angewiesen sind, der von Übertragungsleitungen aus Grundlastkraftwerken an anderer Stelle importiert wird, aber laut Herrn Diesendorf sind dies tatsächlich ImporteEr weist auch darauf hin, dass in Ländern, die vollständig von ihren Nachbarn isoliert sind, wie Australien, oder fast isoliert, wie den USA, stündliche Computersimulationen des Stromnetzes unter Verwendung kommerziell erhältlicher erneuerbarer Energiequellen auf 80 bis 100 Prozent skaliert werdenProzent pro Jahr, Bestätigung eines Systems für erneuerbare Energien, das ohne Grundlaststrom betrieben werden kann.

Windpark in Lanarkshire, Schottland [Bild : Ross Goodman, Flickr ]

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Das National Renewable Energy Laboratory NREL hat simuliert ein 80-90-prozentiges Netz für erneuerbare Energien und festgestellt, dass es völlig machbar ist, dass :

„Erneuerbare Stromerzeugung aus heute im Handel erhältlichen Technologien in Kombination mit einem flexibleren elektrischen System ist mehr als ausreichend, um 80 Prozent der gesamten US-Stromerzeugung im Jahr 2050 zu liefern und gleichzeitig den Strombedarf in jeder Region von stündlich zu deckenDie Vereinigten Staaten"

Andere Studien sind zu dem gleichen Ergebnis gekommen, beispielsweise die von Mark Diesendorf, Ben Elliston und Iain McGill in den Jahren 2013 und 2014 veröffentlichte Modellierung des australischen nationalen Strommarkts mit 100 Prozent erneuerbarer Energie. Diese Studie basierte auf kommerziell erhältlichen Technologien undDie tatsächliche Nachfrage und ihre Schlussfolgerungen werden durch eine Reihe anderer in Europa durchgeführter Studien gestützt.

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Diesendorf weist außerdem darauf hin, dass Schwankungen bei Wind und Sonne durch flexible erneuerbare Technologien wie Wasserkraft, Biokraftstoffturbinen und konzentrierte Solarthermie CST mit Speicherung ausgeglichen werden können und auf eine Vielzahl anderer Technologien für erneuerbare Energien zurückgegriffen werden kannDarüber hinaus verringert eine breite Verteilung von Wind- und Solarparks die Schwankungen der Gesamtleistung. Übertragungsleitungen und Verbindungsleitungen können auch eine breite Verteilung von erneuerbarem Strom erreichen, während ein intelligentes Nachfragemanagement die Zuverlässigkeit unterstützen kann.

Chris Nelder hat die Kritik, dass Technologien für erneuerbare Energien 2012 nie mehr als ein paar Prozent liefern können, in die Luft gesprengt, indem er auf Texas hinwies, wo es dem Staat schon damals gelungen war, über 10 Gigawatt aus Onshore-Wind zu erzeugen. größte Windkraftanlage in den USA .

Dies sollte ausreichen, um Petersens Argumenten bezüglich der Grundlastkraft entgegenzuwirken. Dann wirft er jedoch eine weitere Kritik vor, wonach die Schließung von Spitzenanlagen zu höheren Stromkosten führt, die wiederum indirekt durch Energieversorger erhöht werden, die für erneuerbare Energien Premiumpreise zahlen.Vorhersehbarerweise gibt es dort auch die übliche Kritik an Subventionen.

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Solarpanel-Array [Bild : David Göhring, Flickr ]

In diesen Punkten ist es zweifellos richtig, dass es den Versorgungsunternehmen aufgrund der zunehmenden Beliebtheit erneuerbarer Energien und der dezentralen Erzeugung schwer fällt. Außer nicht allen. Die harte Wahrheit ist, dass sie es müssenPassen Sie ihr Geschäftsmodell an, wenn mehr erneuerbare Energien online gehen. Zu den weiteren Vorteilen dieser Verlagerung gehören neue Arbeitsplätze sowie Wachstum und Ankurbelung der Wirtschaft, aber es gibt auch Vorteile für Versorgungsunternehmen, wie z. B. geringere Kraftstoffkosten und geringere ÜbertragungsverlusteDie Erzeugung muss ihren Strom noch irgendwie ins Netz exportieren, und die Energieversorger können davon profitieren und die Integration erneuerbarer Energien unterstützen. Die Energieversorger können auch selbst in Solardächer investieren, Projekte finanzieren und ihren Kunden erneuerbaren Strom anbietenihr Geschäft behalten.

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Petersen kritisiert auch die Wirtschaftlichkeit der Energiespeicherung in den Kommentaren unter seinem Artikel als unwirtschaftlich und zitiert einen veralteten Sandia-Bericht aus dem Jahr 2010. Der Technologe und Blogger Ramez Naam weist jedoch darauf hin, dass die Kosten für die Energiespeicherung hoch sind. tatsächlich stürzend und das hat es getan seit mindestens zwanzig Jahren . Naam veranschaulicht dies mit einem einfachen Grafik auf seinem Blog, der zeigt, dass die Menge an Lithium-Ionen-Speicher, die für 100 US-Dollar verfügbar ist, seit 1991 erheblich zugenommen hat. Außerdem kommen Flow-Batterien auf den Markt. Diese Batterien können für mehr als 5.000 Zyklen und die Flüssigkeit betrieben werdenin ihnen können ersetzt werden, so dass ihre Aufarbeitung zu einem Bruchteil der Kosten für die Installation einer neuen Batterie möglich ist.

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