Solar- und Speicherboom in den USA dank Förderung

Photovoltaik-Panele und Lithium-Ionen-Akkus werden immer preiswerter. Manchen sehen in dem Preisverfall sogar einen Hinweis, dass sie in Kombination „Solar-plus-Speicher“ (engl. solar-plus-storage) absehbar konventionell erzeugtem Strom Konkurrenz machen könnten. In den USA sorgen die Beseitigung von Hindernissen beim Einsatz von Speichern in Verbindung mit einer Steuergutschrift für Solarparks mit Speichern schon jetzt für konkurrenzfähige Marktrenditen.

Für neue Anlagen können Investoren über den „Solar Investment Tax Credit“ eine Steuergutschrift auf nationaler Ebene beantragen. Verschiedene Initiativen auf Bundesstaatenebene fördern die Einbindung von Speichern in die Stromnetze und geben zusätzliche Anreize.

Steuerliche und regulatorische Anreize

Viele dieser Initiativen entspringen einer Verordnung der Federal Energy Regulatory Commission (Bundesbehörde für Energie) von Februar 2018. Damit wurden regionale Netzbetreiber in den USA angewiesen, regulatorische Hindernisse zu beseitigen, die dem Einsatz von Speichern in Stromgroßhandelsmärkten entgegenstehen. Daraufhin reichten die Netzbetreiber im Dezember 2018 Erfüllungspläne ein.

Bei Projekten, deren Bau 2019 beginnt, erhält der Investor 30 Prozent der Investitionssumme als Steuerrückzahlung wieder. Bis 2022 soll der Satz schrittweise reduziert werden: für Solaranlagen mit Speichern im kommerziellen und großen Maßstab auf dauerhaft zehn Prozent, für Anlagen von Privathaushalten auf null. Die ITC findet keine Anwendung auf eigenständige Speicherprojekte, wenngleich in der aktuellen Sitzungsperiode des Kongresses bereits Gesetzesvorschläge eingereicht wurden, den Anwendungsbereich der Steuergutschrift zu erweitern.

Speicherkapazität wächst mit PV-Strom

Speicher dürften beim Ausbau von Erneuerbaren allgemein eine Schlüsselrolle spielen. Mit der befristeten ITC-Steuergutschrift hat in den USA derzeit die Kombination aus Solaranlage und Speicher die Nase vorn. Das zeigt, wie unterstützende Verordnungen den Einsatz von erneuerbaren Technologien ankurbeln können. In einer Studie schätzt das Beratungsunternehmen IHS Markit, dass in den USA zwischen 2019 und 2023 Batterien mit mehr als zwei Gigawatt (GW) Leistung und 6,7 Megawattstunden (GWh) Speicherkapazität mit PV-Großanlagen kombiniert werden und für zehn GW der PV-Leistung bereitstehen, das entspricht 16 Prozent PV-Großanlagen, die in diesem Zeitraum voraussichtlich installiert werden.

Stromspeicher erlauben es, die schwankende Erzeugung der Erneuerbaren zu jeder Zeit zu nutzen: Die Solarerzeugung erreicht – abhängig vom Wetter – tendenziell mittags ihre Höchstleistung. Das ist aber nicht unbedingt die Zeit, zu welcher der Strom gebraucht wird. Zu viel ins Netz eingespeister Solarstrom kann zu Überschusserzeugung und Netzengpässen führen, die dann die Zuführung weiterer Leistung einschränken. Durch die Speicherung kann der Verbrauch auf Zeiten höherer Nachfrage verschoben werden, wodurch mehr Solarstromleistung installiert werden kann.

Sinkende Kosten und steigende Effizienz bringen Photovoltaik in Stellung

Der nun entfachte Ausbau könnte weitere Skaleneffekte und damit eine Kostensenkung für die erforderlichen Technologien bewirken, sodass sie im Markt zukünftig ohne Subventionen konkurrieren könnten. Und für diese Annahme gibt es gute Gründe.

In ihrer neuesten Studie zu den mittleren Stromgestehungskosten (Levelised Cost of Electricity, LCOE) für unterschiedliche Erzeugungstechnologien beziffert die Investitionsbank Lazard die LCOE für einen Solarpark im Großmaßstab ohne Subventionen mit 36 bis 46 US-Dollar pro Megawattstunde (MWh). Das ist etwa ein Zehntel dessen, was PV-Strom 2009 kostete.

Zwei Gründe waren dabei ausschlaggebend: Die steigende Effizienz von Solarzellen und sinkende Herstellungskosten aufgrund eines weltweiten Ausbaus von Produktionskapazitäten. Diese Hauptfaktoren führten 2015 zu einem entscheidenden Wendepunkt, als die Kosten von Solarstrom unter die von Strom aus GuD-Kraftwerken fielen.

LCOE-Studien bieten einen guten Kostenvergleich, können aber wichtige Unterschiede nicht abbilden: Die Kosten für ein Kohle- oder Gaskraftwerk hängen stark von dem Brennstoffpreis ab, während die Kosten der Photovoltaik im Wesentlichen bei Anschaffung und Montage entstehen. LCOE-Studien, die andere Brennstoff- und Investitionskosten zugrunde legen, kommen zu anderen Ergebnissen. Die Lazard-Untersuchung zeigt jedoch, dass Photovoltaik auch bei relativ hohen Investitionskosten günstiger ist als fossile Brennstoffe.

Ein 2017 veröffentlichter Bericht geht davon aus, dass die Hersteller ihre Kosten weiter senken und gleichzeitig den durchschnittlichen Wirkungsgrad multikristalliner Siliziummodule von etwa 17 Prozent auf den aktuellen Bestwert von 21 Prozent erhöhen können.

Ein weiterer wichtiger Faktor für die Rendite einer Photovoltaik-Anlage ist der Standort. Schließlich naturgemäß hängt die Produktivität von der Sonneneinstrahlung ab. Deshalb sind die größten Zuwächse bei Solar-plus-Speicher auch in besonders sonnigen Bundesstaaten wie Hawaii, Arizona oder Kalifornien zu verzeichnen.

Rasante Kostensenkung auch bei Speichern erwartet

Analog zur Massenfertigung von PV-Anlagen hat auch der Umsatz von Elektrofahrzeugen letztes Jahr um 64 Prozent zugelegt. Und Hersteller errichten „Megafabriken“ für Lithium-Ionen-Batterien, um mit der Nachfrage Schritt zu halten.

Eine weitere Reduzierung der Batteriekosten kündigt sich also an. Bereits zwischen 2010 und 2017 waren die Speicherkosten bei Lithium-Ionen-Batterien laut einer Studie im Auftrag der Europäischen Kommission von etwa 870 Euro pro Kilowattstunde (kWh) auf 170 bis 215 Euro/kWh gesunken.

Aus Unternehmensankündigungen schließen die Autoren, dass die globale Produktion von Lithium-Ionen-Batterien bis 2021/2022 auf das Vier- bis Achtfache wachsen könnte. Die Studie prognostiziert außerdem, dass die Produktionskosten von Lithium-Ionen-Batterien bis 2030 mindestens um die Hälfte fallen und bis 2040 noch einmal halbieren werden auf dann 50 Euro/kWh.

Im Augenblick aber ist es in den USA die ITC-Steuergutschrift, die bei der Wirtschaftlichkeit von Solar-plus-Speicher den Ausschlag gibt. Nach Schätzungen von IHS Markit würde die Nachrüstung eines 100-MW-Solarparks mit einem 25-MW-Speicher bei 30-jähriger Betriebsdauer und einem Austausch des Batteriesystems nach 15 Jahren zu einer Kostensteigerung von 35 bis 40 Prozent führen. Mit einem Hochleistungssystems und ITC-Unterstützung würde das nach Aussage des Beratungsunternehmens jedoch LCOE von 40 US-Dollar/MWh ermöglichen. Damit könnte Solarstrom bereitgestellt werden, wenn er gebraucht wird – zu Kosten, die mit denen von fossilen Brennstoffen konkurrieren können.