Przyszła rola technologii obciążenia podstawowego

Rozszczepienie jądrowe, gaz ziemny, energia geotermalna, fuzja jądrowa: Czy te technologie obciążenia podstawowego byłyby odpowiednie dla niemieckiego systemu energetycznego w przyszłości? Kwestie te zostały przeanalizowane w ramach inicjatywy akademickiej "Energy Systems of the Future" (ESYS).

Technologie obciążenia podstawowego są stale dostępne do wytwarzania energii. Ze względu na wysokie koszty inwestycyjne, elektrownie pracujące przy obciążeniu podstawowym muszą działać niemal nieprzerwanie, aby były rentowne. Obecnie typowymi technologiami są elektrownie jądrowe i elektrownie opalane węglem brunatnym.

W przypadku elektrowni o obciążeniu resztkowym sytuacja wygląda inaczej: Chociaż te elektrownie są również stale dostępne, działają tylko z przerwami, na przykład gdy energia słoneczna i wiatrowa nie dostarczają wystarczającej ilości energii elektrycznej. Elektrownie o obciążeniu rezydualnym wiążą się ze stosunkowo niskimi kosztami inwestycyjnymi, ale wysokimi kosztami paliwa. Elektrownie z turbiną gazową zasilane wodorem są dobrymi przykładami elektrowni o niskim obciążeniu resztkowym_CO2.

Elektrownie jądrowe wiążą się z pytaniami bez odpowiedzi dotyczącymi kosztów, bezpieczeństwa, ostatecznego usuwania odpadów i rozprzestrzeniania. Obecne nowe projekty budowlane zazwyczaj znacznie przekraczają harmonogramy i budżety.

Elektrownie na gaz ziemny z wychwytywaniem_CO2 mogą prawdopodobnie zostać zrealizowane na dużą skalę w ciągu najbliższych 20 lat, podczas gdy budowa infrastruktury dla_CO2 będzie stanowić wyzwanie.

Energia geotermalna ma niewielki potencjał do generowania energii elektrycznej w Niemczech - lepiej nadaje się do dostarczania energii cieplnej.

Oczekuje się, że fuzja jądrowa nie będzie w stanie wnieść znaczącego wkładu w dostawy energii elektrycznej najwcześniej po 2045 roku.

Oczekuje się, że rozwój odnawialnych źródeł energii oraz europejskich sieci elektroenergetycznych i wodorowych pokryje zapotrzebowanie na energię elektryczną i większość zapotrzebowania na wodór w Europie. Niemniej jednak, elektrownie pracujące pod obciążeniem podstawowym mogłyby nadal przyczyniać się do dostaw energii. Kluczem jest tutaj elastyczny system wodorowy, który umożliwia elektrowniom osiągnięcie wysokiego wykorzystania mocy. Ich energia elektryczna mogłaby być wykorzystywana do elektrolizy w okresach niskiego zapotrzebowania, a tym samym zmniejszyć import wodoru. Nie mają one jednak wpływu na wymagania dotyczące rozbudowy i rozwoju sieci energii elektrycznej i wodoru, a przejście na e-mobilność i pompy ciepła również musiałoby pozostać niezmienione. Ich zalety pojawiają się przede wszystkim wtedy, gdy są one bardziej opłacalne niż ich alternatywy. Jednak ze względu na długi okres budowy i użytkowania, nowe elektrownie bazowe są raczej opcją długoterminową.

Ogólne koszty systemowe przejścia na neutralność klimatyczną do 2045 r. w związku z rozbudową elektrowni obciążenia podstawowego - również przy optymistycznych założeniach - są podobne do tych w scenariuszu referencyjnym, który opiera się głównie na ekspansji energii słonecznej i wiatrowej. Dodatkowe ryzyka, na które warto zwrócić uwagę: Zwiększone koszty i opóźnienia w budowie elektrowni o obciążeniu podstawowym, zarówno ze względu na niższy poziom dojrzałości technologicznej odpowiednich technologii, jak i typową złożoność projektów na dużą skalę.