- Der NREL-Bericht geht davon aus, dass die USA bis 100 mit Hilfe erneuerbarer Energien, die auf ein „beispielloses“ Niveau ausgebaut werden müssen, ein zu 2035 % dekarbonisiertes Netz erreichen werden
- Die jährlich ans Netz gehende Solar-PV-Kapazität muss auf 40 GW bis 90 GW erhöht werden, während 70 GW bis 150 GW Windkraft erforderlich sein werden
- Technologische Innovationen und Kostensenkungen in Verbindung mit Tempo und Umfang der Investitionen werden letztendlich über den genauen Technologiemix entscheiden, mit dem das Ziel für 2035 erreicht werden kann
Damit die USA bis 100 ein zu 2035 % mit sauberem Strom betriebenes Netz erreichen können, müsste das Land bis zum Ende dieses Jahrzehnts jährlich 40 bis 90 GW Solarenergie und 70 bis 150 GW Windkraft an das Netz anschließen, so alle von der US-amerikanischen Regierung vorgesehenen Modellszenarien US National Renewable Energy Laboratory (NREL) in einem neuen Bericht.
Ein Netto-Null-Netz könnte dem Land zusätzliche 1.2 Billionen US-Dollar an vermiedenen Schadenskosten durch die Auswirkungen des Klimawandels einsparen, heißt es im NREL-Bericht mit dem Titel Prüfung angebotsseitiger Optionen, um bis 100 2035 % sauberen Strom zu erreichen.
Alle vier bewerteten Hauptszenarien – alle Optionen, Renaissance der Infrastruktur, eingeschränkt, kein CCS – konzentrieren sich auf die Bereitstellung von sauberem Strom, einschließlich technischer Anforderungen, Herausforderungen sowie Nutzen- und Kostenauswirkungen.
Darin heißt es, dass es mehrere Wege zu 100 % sauberem Strom gibt, bei denen der Nutzen die Kosten übersteigt. Der genaue Technologiemix und die genauen Kosten werden jedoch im Laufe des nächsten Jahrzehnts durch Entscheidungen zu Forschung und Entwicklung (F&E), Fertigung und Infrastrukturinvestitionen bestimmt.
Allerdings sehen alle modellierten Szenarien den Einsatz sauberer Energietechnologien in einem „beispiellosen“ Ausmaß vor, wobei allein Wind- und Solarenergie im Jahr 60 80 bis 2035 % der Stromerzeugung im kostengünstigsten Strommix ausmachen werden. Die gesamte Stromerzeugungskapazität wird modelliert, um auf etwa das Dreifache zu wachsen bis 3 das Niveau von 2020 erreichen, einschließlich einer kombinierten Wind- und Solarkapazität von 2035 TW.
Während das technische Potenzial für Solaranlagen auf Dächern im Land auf 1,118 GW geschätzt wird, sieht der NREL-Bericht die Notwendigkeit, bis 190 2035 GW PV-Anlagen auf Dächern zu installieren. Bis 2030 werden die Solar-PV-Kosten voraussichtlich um 14 bis 44 % und bis 2035 sinken. Diese Technologie trägt 20 bis 36 % zur gesamten Stromversorgung bei.
Die gesamte Solarkapazität in den vier Hauptszenarien reicht von 4 GW bis 540 TW, ähnlich den 1 GW und 760 TW, die in den beiden Hauptszenarien der Solar Futures Study prognostiziert wurden.
Was auch immer bei diesen beiden Technologien aufgrund von Standort- und Landnutzungsproblemen noch vorhanden ist, es wird bis 2 durch Kernenergie gedeckt, die sich im Vergleich zu heute ebenfalls mehr als verdoppelt.
Die saisonale Speicherkapazität, die in der Studie als saubere wasserstoffbetriebene Verbrennungsturbinen dargestellt wird, aber auch andere neue Technologien umfassen kann, liegt im Jahr 100 zwischen 680 GW und 2035 GW.
Die Autoren des Berichts schätzen, dass die gesamten zusätzlichen Stromsystemkosten zwischen 2023 und 2035 je nach Szenario zwischen 330 und 740 Milliarden US-Dollar liegen werden.
„Die USA können mit den heute verfügbaren Technologien 80–90 % sauberen Strom erreichen, obwohl dies eine massive Beschleunigung der Einsatzraten erfordert“, sagte NREL-Analyst und Co-Autor der Studie, Brian Sergi. „Um von dort aus 100 % zu erreichen, gibt es viele potenziell wichtige Technologien, die noch nicht in großem Maßstab eingesetzt wurden. Daher besteht Unsicherheit über den endgültigen Technologiemix, der das Energiesystem vollständig dekarbonisieren kann. Der letztendlich erreichte Technologiemix wird von Fortschritten in Forschung und Entwicklung bei der weiteren Verbesserung von Kosten und Leistung sowie von Tempo und Umfang der Investitionen abhängen.“
Die in dem Bericht genannten Herausforderungen für eine vollständige Dekarbonisierung des Energiesektors sind:
- Dramatische Beschleunigung der Elektrifizierung und höhere Effizienz in den Bereichen Gebäude, Transport und Industrie
- Die Errichtung und Verbindung neuer erneuerbarer Energie- und Speicherkraftwerke soll „drei- bis sechsmal höher sein als in den letzten Jahren“, um die Voraussetzungen für eine Verdoppelung oder Verdreifachung der Kapazität der zugehörigen Infrastruktur zu schaffen
- Der Ausbau der Produktion und der Lieferketten für saubere Energie wird hilfreich sein, um beispiellose Einsatzraten zu gewährleisten, aber wie die Produktion schnell ausgeweitet werden kann, muss noch analysiert werden
- Um neue Technologien auf den Markt zu bringen und die letzten 10 % bis zur vollständigen Dekarbonisierung zu bewältigen, ist kontinuierliche Unterstützung bei Forschung und Entwicklung, Demonstration und Einsatz erforderlich
Die Verfasser des Berichts fügen hinzu, dass keines der im Bericht vorgestellten Szenarien die Energiebestimmungen des Inflation Reduction Act (IRA) und des Bipartisan Infrastructure Law (BIL) einschließt, es ist jedoch nicht zu erwarten, dass ihre Einbeziehung die untersuchten 100 %-Systeme – und die Erkenntnisse der Studie – wesentlich verändern wird zu den Auswirkungen einer Netto-Null-Dekarbonisierung des Energiesektors bis 2035 dürften weiterhin gelten.
Laut Jesse Jenkins, Professor an der Princeton University, der das Zero Lab leitet und eine vorläufige Analyse des Gesetzentwurfs der IRA leitet, wird jedoch erwartet, dass die IRA das Solarwachstum in den USA auf die nächste Stufe heben und die Technologie mehr als jede andere vorantreiben wird Projekt „Rapid Energy Policy Evaluation and Analysis Toolkit“ (REPEAT) vor der tatsächlichen Verabschiedung. Der Analyse zufolge wird das Gesetz den jährlichen Zubau von Solar-PV im Versorgungsmaßstab, der im Jahr 10 etwa 2020 GW betrug, auf 49 GW pro Jahr im Zeitraum 2025–2026 beschleunigen, was etwa dem Fünffachen des Tempos von 5 entspricht, und der Einsatz wird danach weiter zunehmen bis 2022-129 auf 2031 GW pro Jahr, viel mehr als für jede andere Technologie.
Quelle aus Taiyang-Nachrichten.
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