Hybride Solarparks: Die Antwort auf die Volatilität der erneuerbaren Energien

Um die Klimaziele der Bundesregierung zu erreichen, sind erneuerbare Energien unerlässlich. Allerdings unterliegen Photovoltaik und Windkraft einer hohen Volatilität, da sie bei geringer Sonneneinstrahlung beziehungsweise Windstille keinen oder nur sehr wenig Strom produzieren. Aufgrund des rasanten Zubaus von Energieprojekten aus erneuerbaren Energien und des zugleich schleppenden Netzausbaus erleben wir am deutschen Strommarkt vor allem zu bestimmten Tageszeiten vermehrt Abregelungen. Dadurch geht wertvolle erneuerbare Energie unnötig verloren. Um für mehr Netzstabilität und Versorgungssicherheit zu sorgen, können sogenannte hybride Kraftwerke die Lösung sein.

Was sind hybride Solaranlagen und wie funktionieren sie?

Unter einem hybriden Solarpark versteht man die Kombination einer Freiflächenphotovoltaikanlage mit einer weiteren Komponente zur Energieerzeugung oder -speicherung. Der Begriff wird zum einen für sogenannte Co-Location-Kraftwerke verwendet, bei denen beispielsweise Wind- und Solarenergie am selben Netzanschlusspunkt kombiniert werden. Andererseits wird auch die Kopplung von Solarparks mit einem Großbatteriespeicher (Battery Energy Storage System = BESS) als hybride Solaranlage bezeichnet.

Die Integration von netzdienlichen Speichern in Solarparks trägt zur Versorgungssicherheit bei und entlastet die Netze: Entsteht ein Überschuss an erzeugtem Strom oder droht eine Netzüberlastung, wird die Energie im Großbatteriespeicher zwischengelagert, um sie zu einem späteren Zeitpunkt bedarfsgerecht wieder ans öffentliche Netz abzugeben. Diese Schwankungen treten bei Solaranlagen typischerweise zu den verschiedenen Tageszeiten auf: Zur Mittagszeit wird häufig mehr Strom produziert, als vom Netz aufgenommen werden kann, nachts hingegen wird kein Strom erzeugt.

Was sind die Vorteile von hybriden Solarparks?

• Effizienz: Großbatteriespeicher benötigen wenig Platz und bieten einen hohen Mehrwert, indem sie beispielsweise potenziellen Abregelungen von Freiflächenanlagen zur Mittagszeit entgegenwirken. Damit unterstützen sie die Integration erneuerbarer Energien sowie die Maximierung der Grünstromerzeugung und -bereitstellung.
• Versorgungssicherheit: Durch die Zwischenspeicherung von Energie tragen Batteriespeicher eine Lösung bei Netzengpässen und tragen so zur Versorgungssicherheit bei.
• Wirtschaftlichkeit: Die Kombination von erneuerbaren Energien und Batteriespeichern ergibt günstige Stromgestehungskosten. Freiflächen-PV ist heute eine der günstigsten Stromquellen in Deutschland¹⁾ und sorgt langfristig für stabile Strompreise. Durch die Netzdienlichkeit von Großbatteriespeichern können die Stromgestehungskosten gesenkt und Preisspitzen reduziert werden. Davon profitieren sowohl Stromerzeuger als auch -verbraucher.
• Nachhaltigkeit: Solarparks leisten einen wichtigen Beitrag zur Grünstromproduktion und tragen darüber hinaus zur Bodenruhe, Förderung von Biodiversität²⁾ und Klimaschutz bei. Durch mehr Solarstrom im Strommix sinkt der Bedarf an fossilen Energieträgern.

Trotz aller Vorteile hat die hybride Technologie jedoch ihre Grenzen: Aktuell können Großbatteriespeicher den Strom lediglich kurzfristig, also für einige Stunden, speichern. Daher können Schwankungen zwar über den Tag (Mittag vs. Abend), nicht aber saisonal (Sommer vs. Winter) ausgeglichen werden.

_{1) Quelle: Studie: Stromgestehungskosten erneuerbare Energien – Fraunhofer ISE
2) Quelle: Solarparks und Artenvielfalt – Sonne Sammeln}

Zusammenfassung

• Mithilfe von Großbatteriespeichern kann der erzeugte Strom über mehrere Stunden hinweg zwischengespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt bedarfsgerecht an das öffentliche Netz abgegeben werden.
• Durch ihre Funktionsweise sind Speicher die ideale Ergänzung für Solarprojekte, um die Produktionsschwankungen im Tagesverlauf auszugleichen.
• Batteriespeicher bieten durch die Zwischenspeicherung von Energie eine Lösung bei Netzengpässen und tragen so zur Versorgungssicherheit bei. Sie unterstützen die Integration erneuerbarer Energien und die Maximierung der Grünstromerzeugung.
• Netzdienliche Speicher helfen dabei, die Kosten für die Stromerzeugung langfristig zu stabilisieren und ggf. zu senken.
• Hybride Solarparks stellen einen wichtigen Baustein in der Energiewende dar, um der Volatilität von reinen PV-Freiflächenanlagen entgegenzuwirken.

Teilen auf