Also PV, Wind und Speicher.
Das ist einfach, wir brauchen mehr als 100% Erneuerbare (120% von etwa 2.000TWh/a ) die Strom bereitstellen.
Das rechnet sich im Gegensatz zu Braunkohle, Steinkohle, Öl und Spaltungs-Atomkraft.
Kohle wird nur noch Subventioniert und ist nicht marktfähig und das schon lange. [A00][A01][A02]
Bedanke dich bei der unfähigen Regierung.
PV und Wind sind absolut Marktfähig.
Fangen wir von Vorne an, Windräder oder PV Anlagen abzuschalten ist schon Unsinn.
Wir könnten gegenwärtig mit 1.300-2.500TWh/a [A10 Tabelle 11 Seite 28/38] Nettoenergiebedarf auskommen, dazu müssten wir vom ggw. 3.560TWh/a [A11] Primärenergie herunter kommen, dazu gibt es Möglichkeiten das durch Sektorkopplung und erneuerbare Energie einzusparen.
PV und Wind ist mittlerweile sehr preiswert, das ist gegenwärtig die günstigste Technik zur Stromerzeugung und der Preis wird weiterhin sinken, da das der Physik geschuldet ist. [A20][A21][A22][A23][A24][A25][A26][A27][A28][A29][A29][A2A][A2B][A2C][A2D][A2E][A2F]
Mit dem sinkenden Preis (größere Rotoren, Höhenwindräder, Dünnere Solarzellen), wird auch der CO2 Anteil pro kWh immer geringer. (Wind <10g CO2/kWh und Solar <20g CO2/kWh und weiter sinkend.)
Dazu kommen noch die eingesparten Umweltkosten. [A30][A31][A32]
Wir können mehr EE Strom herstellen als wir brauchen. [A33] (3.100TWh/a PV) und 2200 TWh/a Wind [A34] z.B. Höhenwindräder 1,8cent/kWh.
Das heißt EE kann die preiswerte Deckung all unserer Strom- und bald auch aller Energiebedürfnisse übernehmen.
Aktuell kostet Strom aus dem Verbundnetz 9cent/kWh, egal wie hoch der Preis auf der Rechnung ist.
PV und Wind wird immer mehr zugebaut weil es preiswerter ist. [A39]
Dazu eine Vergleichsrechnung:
Aktuelles Preisgeschehen bei Freiflächen PV: [A40]
2019 waren das noch 899 € / kWp / 30.000kWh/kWp (Wegfall des Mindestimportpreises) = 2,99 cent/kWh Kosten.
Tendenz weiter am fallen.
Dazu gibt es noch andere mehrfach ausbaubare Flächen. [A41][A43]
Kurzzeitspeicher:
650TWh/52Wochen*1/6 Schwańkungshöhe über eine Woche=2,1TWh.
Das kann außerdem noch Gaspeaker ersetzen.[A44]
2,1TWh/80€/1kWh=168Mrd € für >40 Jahre. (4.000Ladezyklen bei 100 Ladezyklen pro Jahr) [A50][A51] und auch das ist erst der Anfang. [A52][A53][A54][A55][A56]
Also <0,1cent/kWh für Batterien. (168Mrd €/(40*650TWh)<0,1cent/kWh) und das wird auch noch preiswerter.
Dazu 50% Energie als Kurzzeitspeicher:
Das sind z.B. für Anlagen aus 2019:
50%/90%(Wirkungsgrad)*2,99cent/kWh=1,66ent/kWh
Langzeitspeicher:
Dann noch 80GW Methangas * 0,8€/W / 30Jahre =>1,92Mrd € / Jahr oder <0,1cent/kWh Gasbackup. (1,92Mrd €/650TWh<0,1cent/kWh) [A42]
Dazu 20% Energie als Langzeitspeicher:
Das sind z.B. für Anlagen aus 2019:
20%/50%(Wirkungsgrad)*2,99cent/kWh=1,20cent/kWh
Also Locker deutlich niedriger als das fossile Netz (2,99cent/kWh+0,1cent/kWh+1,66cent/kWh+0,1cent/kWh+1,20cent/kWh=6,05cent/kWh Kosten Netzinstallation Neu 2019 [A40]) und der ist weiter am sinken.
Kostenentwicklung -10%/a und bis 35% Wirkungsgrad wird das noch durchzuhalten sein. [A60][A61][A62][A63]
Früher oder später wird das bei unter 1cent/kWh (Strom) und 2cent/kWh (Strom+Netz) sein. [A68][A69]
2030-2040 wird auch Erd-Gas zu teuer sein. [A51 Seite 8/84)]
Too cheap to meter? ;-)
Und was weniger Land verbraucht hat auch geringere Kosten.
Heizungen sind z.B. mit Wärmepumpen und Wärmespeicher oder per kalte Nah-/Fernwärme günstiger. [A70][A71][A72][A73]
Derweil hat Tesla Wachstumsschmerzen. [A80][A81][A82]
Weil E-Autos günstiger und umweltfreundlicher sind als Verbrenner.
Recycling geht auch problemlos.[A90][A91]
Erneuerbare Energie geht auch bis 2050 Weltweit problemlos.[A92][A93]
Links:
[A00] https://www.pressetext.com/news/20200422001
[A01] https://www.energiezukunft.eu/wirtschaft/entschaedigungen-fuer-verlustreiche-steinkohle/
[A02] https://www.energiezukunft.eu/politik/konsequenzen-wegen-verheimlichten-kohlegutachten-gefordert/
[A10] https://www.volker-quaschning.de/publis/studien/sektorkopplung/Sektorkopplungsstudie.pdf
[A11] https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/primaerenergieverbrauch#entwicklung-und-ziele
[A20] https://www.greentechmedia.com/articles/read/forget-king-coal-solar-is-the-new-king-of-global-electricity-markets-says-iea
[A21] https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2020
[A22] https://www.lazard.com/media/451419/lazards-levelized-cost-of-energy-version-140.pdf (Seite 2 Marginal Costs)
[A23] https://www.pv-magazine.de/2017/06/20/bernreuter-research-siliziumverbrauch-sinkt-auf-36-gramm-pro-watt-bis-2020/ (3,1gSi/W 2020 Real erreicht)
[A24] https://en.wikipedia.org/wiki/Swanson%27s_law
[A25] http://news.mit.edu/2020/cheaper-solar-cells-thinner-0127
[A26] https://www.pv-magazine.de/2019/04/12/ewg-100-prozent-erneuerbare-energie-weltweit-ist-guenstiger-als-das-jetzige-system/
[A27] https://pv-magazine-usa.com/2020/01/29/mit-and-nrel-see-solar-modules-well-under-15%C2%A2-per-watt/ (0,77gSi/W als Zielgröße)
[A28] https://cleantechnica.com/2020/10/27/trapping-light-inside-solar-cells-can-boost-solar-panel-output-by-125/
[A29] https://www.elektronikpraxis.vogel.de/ultraduenne-wafer-von-20-bis-50-um-in-vorhandene-prozessanlagen-weiterverarbeiten-a-120859/
[A2A] https://www.ingenieur.de/fachmedien/umweltmagazin/energie/die-revolution-der-siliziumwafer/
[A2B] https://www.pv-magazine.com/2020/10/29/us-startup-wins-7-6-million-in-funding-for-ribbon-silicon-furnaces/
[A2C] https://pubs.rsc.org/fi/content/articlepdf/2020/ee/c9ee02452b
[A2D] https://www.pv-magazine.com/2020/10/31/the-weekend-read-something-truly-new/
[A2E] https://www.erneuerbareenergien.de/vestas-flaggschiff-sticht-2024-in-see
[A2F] https://www.ee-news.ch/de/wind/article/45518/rwe-renewables-und-sky-sails-power-nutzen-winde-in-400-metern-hohe-kooperationsvertrag-uber-ersten-dauerbetrieb-von-winddrachen&page=1#article_45518
[A30] https://www.pv-magazine.de/2020/04/28/itrpv-roadmap-photovoltaik-lernkurve-laesst-weitere-kostensenkungen-erwarten/
[A31] https://www.nabu.de/umwelt-und-ressourcen/energie/fossile-energien/stein-und-braunkohle/20349.html
[A32] https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/emissionen-von-waermekraftwerken-anderen
[A33] https://www.windkraft-journal.de/2020/07/02/hoehenwindraeder-revolutionieren-mit-einer-neuartigen-technik-zur-stromerzeugung-den-markt-fuer-windkraftanlagen/150270
[A34] https://www.solarify.eu/2020/06/18/492-potenzial-fuer-integrierte-photovoltaik-ist-riesig/
[A39] https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2021/Apr/IRENA_RE_Capacity_Statistics_2021.pdf
[A40] https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2020/Jun/IRENA_Power_Generation_Costs_2019.pdf (Seite 66)
[A41] https://www.heise.de/forum/heise-online/Kommentare/E-Auto-auf-dem-Land-Ueberschlagszahlen-Teil-11/Doppelnutzung-vom-Flaechen-auf-dem-Land-zur-Stromgewinnung/posting-38094860/show/
[A42] https://www.maschinenmarkt.vogel.de/strom-zu-gas-verfahren-mit-wirkungsgraden-von-ueber-80-a-807950/
[A43] https://www.solarserver.de/2021/01/20/photovoltaik-an-fassaden-mehr-potenzial-als-auf-daechern-vorhanden/
[A44] https://www.pv-magazine-australia.com/2021/04/12/battery-storage-systems-30-cheaper-than-rival-gas-peaker-plants-for-firming-renewables/
[A50] https://pushevs.com/2020/05/18/catl-cobalt-free-battery-cells-are-already-below-60-euros-per-kwh/
[A51] https://rmi.org/wp-content/uploads/2019/10/rmi_breakthrough_batteries.pdf
[A52] https://www.energy-storage.news/news/guidehouse-lithium-battery-cell-prices-to-almost-halve-by-2029
[A53] https://about.bnef.com/blog/battery-pack-prices-cited-below-100-kwh-for-the-first-time-in-2020-while-market-average-sits-at-137-kwh/
[A54] https://www.youtube.com/watch?v=9jnBryVikgk
[A55] https://insideevs.com/news/461937/energy-dense-na-ion-cells-hard-carbon/
[A56] https://battery-news.de/index.php/2020/12/11/quantumscapes-festkoerperbatterien-fuer-flugzeuge/
[A57] https://www.nature.com/articles/s41598-021-86938-0
[A58] https://www.nature.com/articles/s41467-021-21108-4.pdf ( >45.000 Ladezyklen mit 200mA/g (0,6Wh/g) und 10.000C )
[A60] https://en.wikipedia.org/wiki/Swanson%27s_law
[A61] https://www.pv-magazine.com/2020/08/24/german-led-consortium-aims-for-27-efficient-perovskite-silicon-solar-cell/
[A62] https://www.ise.fraunhofer.de/de/geschaeftsfelder/photovoltaik/neuartige-photovoltaik-technologien/tandemsolarzellen-auf-kristallinem-silicium/perowskit-silicium-tandemsolarzellen.html
[A63] https://www.pv-magazine.com/2020/10/09/cigs-cells-could-hit-efficiencies-of-33-say-germany-scientists/
[A64] https://www.pveurope.eu/solar-modules/perovskite-technology-new-efficiency-record-perovskite-solar-cell
[A65] https://www.pv-magazine.com/2020/12/14/focus-on-stability-as-tandem-cells-approach-30-efficiency/
[A66] https://www.pv-magazine.com/2020/12/23/financial-closing-for-2-gw-solar-park-in-abu-dhabi/
[A68] https://www.pv-magazine.com/2021/03/26/us-government-wants-to-cut-solar-costs-by-60-in-10-years/
[A69] https://www.solarserver.de/2020/07/31/vdi-solarstrom-unter-1-cent-denkbar/
[A70] https://www.solarserver.de/2019/09/06/solare-fernwaerme-1-gw-in-daenemark-uebertroffen/
[A71] https://planenergi.eu/activities/district-heating/solar-district-heating/1-gw-sdh-in-dk/
[A72] https://de.wikipedia.org/wiki/Kalte_Nahw%C3%A4rme
[A73] https://www.solarserver.de/2021/03/25/aalborg-csp-liefert-gross-waermepumpe-fuer-fernwaermenetz/
[A80] https://www.heise.de/forum/heise-online/Kommentare/Erfolgreicher-Aufschlag-Das-Elektroauto-VW-ID-3-im-Test-des-Euro-NCAP/Der-Tesla-Semi-mit-4680-oder-kann-Tesla-noch-schnell-genug-wachsen/posting-37658775/show/
[A81] https://www.heise.de/forum/heise-online/Kommentare/EU-Rat-befuerwortet-Klimagesetz-mit-CO2-Neutralitaet-bis-2050/Re-Binnenschiffe-werden-lange-gefahren-Re-Biodiesel-Binnenschiffe/posting-37667478/show/
[A82] https://www.heise.de/forum/heise-online/Kommentare/Erfolgreicher-Aufschlag-Das-Elektroauto-VW-ID-3-im-Test-des-Euro-NCAP/Der-Tesla-Semi-mit-4680-oder-kann-Tesla-noch-schnell-genug-wachsen/posting-37658775/show/
[A90] https://egg.agw.kit.edu/img/Lithium-Ionen-Batterien%20f%C3%BCr%20die%20Elektrom.pdf
[A91] https://www.elektroauto-news.net/2019/duesenfeld-recycling-lithium-ionen-batterien-umweltfreundlich-dezentral
[A92] https://www.energiezukunft.eu/wirtschaft/weltweiter-siegeszug-erneuerbarer-energien-bis-2050/
[A93] https://carbontracker.org/reports/the-skys-the-limit-solar-wind/