NHsolution

Rammevilkår som kan forbedre integrationen af VE i Tyske energiforsyning
Den tyske elsektor arbejder med store planer om at transportere strøm fra Nord til Sydtyskland via kraftige jævnstrømsforbindelser, men det er en forkert strategi, der er langt bedre og billigere løsninger, når VE-strømmen produceres og bruges på stedet.
Det første store kabel fra Slesvig-Holsten i nord og til Bayern og Baden-Württemberg i syd Südlink til 15 mia. Dkk med en kapacitet på 4 GW. Til sammenligning er det sydtyske kapacitetsbehov på mere end 45 GW når forbruget er størst. Da man ikke har nogen sikkerhed for at kablet kan leverer, når der er behov i sydtyskland, så skal der stå kraftværkskapacitet klar til at levere. Til sammenligning kunne man få 3 GW sydtyske solcelleparker for den samme investering.
De sydtyske delstater Bayern, Baden-Württemberg, Hessen, Rheinland‑Pfalz og Saarland står for halvdelen af det samlede tyske elforbrug på 450 - 500 TWh eller mellem 225 - 250 TWh årligt for Sydtyskland.
Det sydtyske energiforbrug til opvarmning og energiforbrug i procesenergi i industrien er omkring 800 TWh årligt som langt overvejende kommer fra naturgas.
Delstaternes samlede installerede vindmølle- og solcellekapacitet er henholdvis 12 GW og 40 GW som årligt yder henholdsvis 25 TWh og 40 TWh.
Dvs. at VE leverer i dag 65 TWh ud af det sydtyske forbrug på 240 TWh eller lige over 1/4 elbehovet kommer fra VE.
Andre energikilder:
-
30 mio. ton brændbart affald (110 TWh) årligt.
-
60 mio. m3 årligt tilvækst i de tyske skove (120 TWh)
-
25 mio. ton halm og restprodukter fra det sydtyske landbrug (100 TWh).
Det første ben af udbygningen med VE i alle industrialiserede samfund, herunder også det sydtyske, er dualistiske energisystemer i varme- og industrisektoren se Link. Den sydtyske varme- og industrisektor kan optage uendelig meget VE-strøm og efterfølgende aftage spildvarme fra de kraftværker som forsyner el-nettet, når VE ikke leverer. F.eks 1 GW biomassekraftværker som yder 2 GW procesenergi ved flere Sydtyske procesindustrier til forsyning af 2 mio. husstande med i gennemsnit 0,5 kW elkapacitet. En samlet løsning med 3 GW sol og vind vil typisk kunne gøre den samlede industri og bygingsforsyning vedvarne når industrierne overvejende får procesenergi fra VE-strømmen og ellers spilddamp fra et biomassekraftværk i stedet for fra naturgas eller kul.
En 4 dobling af det nuværende sydtyske VE produktion sammen med de fossilfri ressourcer der er til rådighed i Sydtyskland kan uden problem gøre den sydtyske elforsyning 100 % fossilfri, og billig.
Fremme fleksibelt elforbrug hos borgere og virksomheder
Det overordnede Problem:
-
Forbrug sker ikke nødvendigvis, når VE producerer mest – spild eller ubalance opstår.
Løsninger:
-
Indføre dynamiske elpriser for alle (time- eller kvartersafregning).
-
Udbrede smart-målere og automatiserede styringssystemer.
-
Give økonomiske incitamenter til:
-
elopvarmning med lagermulighed se Link,
-
elbiler,
-
køling og industriel lagring, der reagerer på elpriser.
-
Ændre markedsdesign og belønningssystemer
Problemet:
-
Systemet belønner stadig fossil backup mere end fleksibel VE-integration.
Løsninger:
-
Beløn fleksibilitet og balancering – fx betaling for hurtig respons.
-
Afskaf negative priser uden styring – indfør markedslofter/bundpriser.
-
Gør det rentabelt for producenter og lagre at absorbere overskudsstrøm.
-
Indfør lokale energifældesskaber med fleksibilitetsmarkeder (f.eks. som i Danmark med EnergiFlex og FlexPower).
Forenkle planlægning og tilladelser
Problemet:
-
Byrokrati og lokal modstand forsinker net og VE-anlæg.
Løsninger:
-
Indfør hurtigere godkendelsesprocedurer (max 2 år).
-
Lad de samlede integrations værdiskabelse komme kommuner og borgere til gode via lavere el-priser.
-
Digitaliser planlægnings- og høringsprocesser.
Digitalisering og automatisering
Løsninger:
-
Opbyg intelligente elnet (smart grids).
-
Brug AI og prognoser til at styre produktion, forbrug og lagring.
-
Brug real-time data til at balancere systemet (f.eks. TenneT (Tysk TSO) i drift).
Netkapacitet og flaskehalse
-
Det tyske elnet er overbelastet, især når store mængder strøm fra Nordtysklands vindmøller skal sendes sydpå, hvor forbruget er højest.
-
Manglende udbygning af højspændingsforbindelser (f.eks. SuedLink og SuedOstLink) skaber geografiske flaskehalse.
-
Dette fører til såkaldt “Redispatch”: Biomasse- og biogaskraftværker producerer, mens VE tvinges til at lukke ned (curtailment).
-
I mens VE lukkes ned eller foræres til udlandet omsættes enorme mængder fossile brændsler i det tyske varme- og industrisektor alle til simple termiske processer som via simple tiltag uden problem kunne erstatte naturgas, olie og kul.
I 2023 blev mere end 8 TWh VE-strøm afvist pga. netproblemer og manglede forbrug – nok til at dække over 2 mio. husstandes forbrug i et år.
Manglende fleksibilitet i efterspørgslen
-
Forbrug følger ikke produktion: Der mangler økonomiske og tekniske incitamenter til, at forbrugere eller virksomheder tilpasser deres elforbrug efter, hvornår VE producerer. En stor del af forklaringen er at smart grid og balacereguleringssystemer ikke virker i den tyske forsyning.
-
Timebaserede tariffer er kun delvist udbredt – og smart-måler-udrulningen er bagud.
-
Industriel fleksibilitet (f.eks. el til varme, procesoptimering) er endnu ikke skaleret i større skala.
Utilstrækkelig lagring og forbrug
-
Dualistisk indpasningen af VE strøm i varm- og industrisektoren er fuldstændig utilstrækkelig.
-
Power-to-X (fx brintproduktion) er endnu ikke fuldt udrullet.
-
Store batterikapaciteter til at lagre og genvinde store mængder strøm.
-
Uden lagring går store mængder sol- og vindenergi tabt i timer med overskud.
Markedsstruktur og afregning
-
Elmarkedet sigter ikke på indpasning af VE-strømmen i den tyske forsyning :
-
Markedspriser kan blive negative i timer med høj VE-produktion – hvilket skader investeringer.
-
Fossile back-up-anlæg får kapacitetsbetalinger, men VE-bidrag til systemstabilitet belønnes ikke på samme måde.
-
-
Manglende kommercielle signaler til at fremme fleksibel produktion og forbrug hæmmer integration.
Politiske og regulatoriske barrierer
-
Der er lokal modstand mod vindmøller og netinfrastruktur (NIMBY-effekt).
-
Komplekst reguleringslandskab, hvor ansvarsområder er splittet mellem forbund, delstater og netoperatører.