Wird die Wärmekraft vollständig ersetzt?

ⅰLehren aus Stromausfällen

Haben Sie schon einmal einen Stromausfall erlebt? Plötzlich ist alles dunkel, Aufzüge bleiben stehen, Handys haben keinen Strom mehr und Klimaanlagen versagen. Dieses Gefühl der Hilflosigkeit macht einem bewusst, dass Elektrizität die „Luft“ der modernen Gesellschaft ist.

Tatsächlich kam es weltweit zu größeren Stromausfällen:

Der Stromausfall in Nordamerika im Jahr 2003 ließ zig Millionen Nutzer über Nacht im Dunkeln.

Während der Kältewelle in Texas im Jahr 2021 wurden Windkraft- und Erdgaskraftwerke massenhaft abgeschaltet, und ohne Energiespeicher als Backup litten Millionen von Menschen unter eisigen Temperaturen und Stromausfällen.

Stromausfälle in einigen Regionen Chinas: Kohleknappheit und Schwankungen bei erneuerbaren Energien haben das Netz belastet und zu Strombeschränkungen geführt.

Diese Beispiele zeigen, dass die ausschließliche Nutzung von Wärmekraft riskant ist. Ebenso riskant ist die ausschließliche Nutzung erneuerbarer Energien. Das Stromsystem benötigt eine stabilere „Kombinationsstrategie“.

Ⅱ. Machtstrukturen in verschiedenen Ländern

Die Energiequellen variieren weltweit erheblich:

China: Kohlekraftwerke bleiben die wichtigste Energiequelle, doch in den letzten Jahren ist die installierte Kapazität von Photovoltaik- und Windkraftanlagen sprunghaft angestiegen und das Modell „Erneuerbare Energien + Energiespeicherung“ entwickelt sich allmählich zum Trend.

Vereinigte Staaten: Ein ausgewogener Ansatz zwischen Erdgas und erneuerbarer Energie, während die USA weltweit führend in der Batteriespeichertechnologie sind. Kalifornien und andere Regionen haben die weltweit größten Energiespeicherkraftwerke gebaut.

Europa: Deutschland und Spanien sind Vorreiter bei Wind- und Solarenergie, während Frankreich für die Netzstabilität auf Kernenergie setzt. Europa als Ganzes setzt auf die Energiewende, und die Entwicklung von Speichersystemen beschleunigt sich.

Japan und Südkorea: Diese Länder sind in hohem Maße von Energieimporten abhängig und müssen die Versorgungssicherheit ausbalancieren, während sie gleichzeitig aktiv Kombinationen aus Solar-, Wasserstoff- und Speichertechnologien entwickeln.

Insgesamt bewegen sich alle Regionen in Richtung des Modells „Erneuerbare Energien + Speicherung“, wenn auch in unterschiedlichem Tempo.

Ⅲ. Wie ist die aktuelle Situation?

Die Entwicklung neuer Energien floriert, steht aber auch vor Herausforderungen.

Die „Launenhaftigkeit“ von Photovoltaik und Windkraft: Photovoltaik kann nur tagsüber bei Sonnenschein erzeugt werden und stoppt nachts; Windkraft ist wetterabhängig und stoppt in windstillen Zeiten. Diese Volatilität belastet den stabilen Betrieb des Stromnetzes.

Die Entstehung von Energiespeicherbatterien: Lithium-Ionen-Batterien und Redox-Flow-Batterien fungieren als riesige „Powerbanks“, die in Überschusszeiten überschüssigen Strom speichern und ihn bei Spitzenbedarf freigeben, um zum Ausgleich des Netzes beizutragen.

Politische Treiber: China hat ausdrücklich festgelegt, dass neue Photovoltaik- und Windkraftprojekte mit Energiespeicheranlagen einhergehen müssen. Die USA und Europa nutzen derweil Steuersubventionen und Marktmechanismen, um Unternehmen zum Aufbau von Energiespeicherinfrastruktur zu motivieren.

Es bestehen weiterhin Herausforderungen: Energiespeicherbatterien sind teuer, haben eine begrenzte Lebensdauer und ihr Recycling und ihre Wiederverwendung am Ende ihrer Lebensdauer sind weiterhin ungelöste Probleme.

Mit anderen Worten: Die Energiespeicherung verbreitet sich allmählich, aber es wird einige Zeit dauern, bis sie die herkömmlichen Energiequellen vollständig ersetzt.

ⅳWarum Kohlekraft ersetzen?

Umweltschutz: Kohlekraft trägt maßgeblich zu Kohlenstoffemissionen, Luftverschmutzung und Treibhauseffekt bei.

Energiesicherheit: Schwankungen der Kohle- und Erdgaspreise wirken sich direkt auf die Strompreise und die Stromversorgung aus.

Wirtschaftlichkeit: Photovoltaik und Windkraft werden immer günstiger und sogar kostengünstiger als Kohlekraft.

Ziele der Kohlenstoffneutralität: Um die Emissionen zu reduzieren, muss die Kohleverstromung schrittweise eingestellt und schließlich ganz abgeschafft werden.

ⅤKann es die Kohleverstromung vollständig ersetzen?

Die Antwort lautet: Irgendwann, aber nicht in naher Zukunft.

In den nächsten zehn Jahren wird die Kohleverstromung das „Rückgrat“ des Stromnetzes bleiben.

2030–2040: Da die Energiespeicherung billiger und die Wasserstoffenergie zuverlässiger wird, wird die Kohleverstromung allmählich auf die Ersatzbank rücken.

Um 2050: Erneuerbare Energien in Kombination mit Energiespeicherung werden voraussichtlich die Führung übernehmen, während die Kohleverstromung weitgehend ausläuft.

Mit anderen Worten: Das zukünftige Energiesystem wird voraussichtlich so aussehen: Erneuerbare Energien und Energiespeicherung bilden die Hauptquellen, Kohlekraft tritt in den Hintergrund und Kernkraft, Wasserkraft und Wasserstoffenergie sorgen für zusätzliche Unterstützung.

Energiespeicherbatterien werden zunehmend mit Solar- und Windenergie kombiniert, so wie Smartphones ohne Batterien nicht funktionieren. Damit erneuerbare Energien Kohlekraft jedoch vollständig ersetzen können, sind weiterhin technologische Durchbrüche, politische Unterstützung und Netzausbau erforderlich. Die Zukunft wird die Kohlekraft vielleicht nicht plötzlich verschwinden lassen, sondern sie wird allmählich in den Hintergrund treten, bis man eines Tages erkennt, dass der Energiesektor bereits von sauberer Energie dominiert wird.