Hybridkraftwerke sind das Gebot der Stunde

In ganz Europa entstehen gerade große Hybridkraftwerke: Ein Projekt in Portugal soll nach der Fertigstellung eine 365 Megawatt (MW) PV-Anlage, einen Windpark mit 264 MW, einen 168 MW Batteriespeicher und einen 500 Kilowatt (kW)-Elektrolyseur für die Produktion von grünem Wasserstoff umfassen. In einem Projekt in Spanien wird Photovoltaik mit Wasserkraft kombiniert, wobei die Gesamtleistung des Hybridkraftwerks nach Fertigstellung bei 86 MW liegt. Darüber hinaus wird in Bulgarien derzeit eine Hybridanlage mit 238 MW PV, 250 MW Windkraft und einem 250 MW Batteriespeicher gebaut.

Photovoltaik wächst exponentiell

Die Dynamik beim Zubau von Photovoltaikanlagen bleibt auch weiterhin auf einem hohen Niveau und zeigt weiteres Wachstum: 2023/2024 haben Solaranlagen drei Viertel der weltweit neu installierten Energieerzeugungskapazitäten ausgemacht. Im Jahr 2015 betrug die weltweit installierte Leistung an PV rund 200 GW, bis 2024 konnte die Erzeugungskapazität auf 2.000 GW verzehnfacht werden - die zwei Terawatt-Marke wurde damit geknackt. Die Internationale Energieagentur rechnet bis zum Jahr 2030 mit rund 6.000 GW installierter PV-Leistung, also einer weiteren Verdreifachung in wenigen Jahren. Die durch gleichsam exponentiell ansteigenden Strommengen aus erneuerbaren Energien müssen flexibel und smart ins Stromsystem integriert werden. Die Kombination aus Erzeugung und Speicherung an einem Ort wird ein entscheidender Teil der Antwort auf diese Herausforderung sein. In naher Zukunft dürfte die Kombination aus Solarstromerzeugung auf freien Flächen und Speichern zum Regelfall werden - eine Entwicklung, wie sie beispielsweise bei Heimspeichern in Deutschland zu beobachten ist.

Implodierende Kosten, sinkende Strompreise

Einer der wichtigsten Treiber des umfassenden Booms solcher hybriden Projekte sind die seit Jahren geradezu implodierenden Preise der Komponenten; in den letzten 15 Jahren sanken diese im Bereich der Photovoltaik um 85 Prozent und bei den Batteriespeichern sogar um 90 Prozent. Nach einer Untersuchung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) vom Juli 2024 liegen die Stromgestehungskosten (LCOE) von Solarparks in Deutschland zwischen 4,1 und 6,9 Eurocent/kWh. Bei der Kombination von PV-Freiflächenanlagen und Batteriespeichern liegt der LCOE bei 6,0 bis 10,8 Cent/kWh. Im Vergleich dazu sind die Gestehungskosten für fossile Kraftwerke heute deutlich höher: Braunkohlekraftwerke kosten 15,1 bis 25,7 Cent, Steinkohlekraftwerke 17,3 bis 29,3 Cent, GuD-Kraftwerke 10,9 bis 18,1 Cent und flexible Gaskraftwerke 15,4 bis 32,6 Cent pro Kilowattstunde. Kernkraftwerke liegen bei 13,6 bis 49,0 Cent/kWh. Hybridkraftwerke machen den Strom in Zukunft also nicht nur grün, sondern erheblich billiger. So gewährleisten sie in der Zukunft die Grundlage für langfristig günstige Strompreise für Industrie, Mittelstand und die privaten Haushalte.

Hybridkraftwerke dienen den Netzen

Begünstigt wird der Trend zum Hybridkraftwerk durch den weltweiten Boom von Batteriespeichern. Denn mit diesen lässt sich Vermarktung des erzeugten Stroms über verschiedene Geschäftsmodelle wie Einspeisevergütung oder Direktvermarktung optimieren. Außerdem ermöglichen Batterien Energiearbitragegeschäfte, also das Speichern von Strom in Zeiten niedriger Preise und die Rückspeisung bei hoher Nachfrage und entsprechenden Preisen, sowie die Bereitstellung von Regelenergie und Netzstabilitätsdienstleistungen. Durch letztere werden Hybridkraftwerke in der Zukunft wesentlich zur Stabilität und Flexibilität der Netze beitragen. Durch smarte Steuerungskonzepte und -prozesse werden sie zwischen den verschiedenen Operationsmodi wechseln und ein optimales Maß sowohl an Wirtschaftlichkeit als auch an Netzdienlichkeit erreichen.

Netzverknüpfungspunkte optimal nutzen

Ein limitierender Faktor für den Zubau von Photovoltaik und Windkraft sind vielfach die Netzverknüpfungspunkte. An diese könnte, anders als dies bisher die Regel ist, mehr potenzielle Erzeugungsleistung angeschlossen werden, als diese eigentlich transportieren können. Eine solche "Überbauung" wäre für Hybridkraftwerke sehr sinnvoll, da Solar- und Windkraftwerk sehr unterschiedliche Erzeugungsprofile haben, die sich in der Kombination ergänzen. Mit dem gemeinsamen Anschluss von Solar- und Windkrafterzeugung, bei einer Überbauung von 250 Prozent könnte man auf insgesamt 53 Prozent Ausnutzung des Netzverknüpfungspunktes kommen. Zum Vergleich: Im Schnitt kommt Photovoltaik alleinstehend auf 13 Prozent, Windenergie auf 33 Prozent. Der deutsche Bundesverband Erneuerbare Energien spricht in diesem Zusammenhang von "Low hanging fruits".

Ein Bericht von The smarter E Europe