de.wedoany.com-Bericht: Pumpspeicher (PSH) wird eine zentrale Rolle bei der Bewältigung der durch Künstliche Intelligenz verursachten Stromnachfrage spielen. Der neue Bericht der National Hydropower Association (NHA) mit dem Titel „Das KI-Rennen gewinnen: Das Potenzial der Pumpspeicherung erschließen“ zeigt, dass sich derzeit über 60 Gigawatt (GW) an geplanten PSH-Projekten im Genehmigungsverfahren der Federal Energy Regulatory Commission (FERC) befinden, die rund 80 Projekte im ganzen Land umfassen.
Etwa 85 % dieser Projekte befinden sich im Westen der USA, einer Region, in der voraussichtlich das stärkste Stromnachfragewachstum zu verzeichnen sein wird und in der mehrere neue Rechenzentren geplant sind. Die geografische Überschneidung von Nachfragezentren und geplanten Speicherprojekten unterstreicht die potenzielle Rolle von Langzeitspeichern bei der Unterstützung des Netzausbaus.
Dem Bericht zufolge wird der Stromverbrauch im westlichen Verbundnetz der USA im nächsten Jahrzehnt voraussichtlich um über 20 % steigen, hauptsächlich angetrieben durch Rechenzentren, fortschrittliche Fertigung und Elektrifizierung. Gleichzeitig plant die Region die Stilllegung von über 24 GW bestehender Kohle-, Gas- und Kernkraftwerke. Der Anstieg der Nachfrage bei gleichzeitigem Rückgang der konventionellen Erzeugung stellt eine strukturelle Zuverlässigkeitsherausforderung dar. Die neu hinzukommende Erzeugungskapazität wird voraussichtlich hauptsächlich aus variablen erneuerbaren Energien und Kurzzeit-Batteriespeichern bestehen. Rechenzentren, die KI-Workloads betreiben, benötigen eine äußerst stabile Stromversorgung und können längere Stromausfälle oder signifikante Spannungs- und Frequenzabweichungen nicht tolerieren. Der Bericht argumentiert, dass PSH diese Zuverlässigkeitslücke direkt schließen kann, indem es neben Langzeitspeicherung auch synchrone Trägheit, Spannungsstützung und Schwarzstartfähigkeit bietet.
In den USA ist Pumpspeicher bereits die vorherrschende Form der Langzeitspeicherung und macht fast 90 % der installierten Langzeitspeicherkapazität aus. Während Batteriespeicher meist nur für wenige Stunden ausgelegt sind, werden PSH-Anlagen in der Regel für eine Stromerzeugung von acht Stunden oder länger konzipiert und können so länger anhaltende Systemungleichgewichte bewältigen. Mit dem steigenden Anteil integrierter Wind- und Solarenergie ermöglicht die Langzeitspeicherung den Betreibern, große Energiemengen über tägliche oder mehrtägige Zyklen zu verschieben, Schwankungen auszugleichen und Abregelungen zu reduzieren. Die von PSH bereitgestellte mechanische Trägheit ist ein inhärentes Merkmal rotierender Wasserturbinen und Generatoren und für die Systemstabilität von entscheidender Bedeutung.
Die geografische Verteilung der Stromerzeugung beeinflusst auch die Rolle von PSH in der Netzplanung. Viele neue Energieprojekte im Westen der USA liegen weit entfernt von Nachfragezentren wie Phoenix oder Salt Lake City, und die Überlastung der Hauptübertragungsleitungen schränkt bereits den Transport kostengünstigen Stroms ein. Der Bericht sieht PSH als sowohl als Speicherressource als auch als Form der Netzunterstützung. Anlagen in der Nähe von Nachfragezentren können die Abhängigkeit von überlasteten Übertragungskorridoren verringern, während Projekte in der Nähe von Erneuerbaren-Hubs überschüssige Energie aufnehmen können. PSH kann die Übertragungskapazität bestehender Netze erhöhen, ohne den langwierigen Planungsprozess für neue Hochspannungsübertragungsanlagen durchlaufen zu müssen.
Trotz des großen Umfangs der Entwicklungspipeline befindet sich derzeit in den USA kein neues Pumpspeicherprojekt im Bau. Die Haupthindernisse liegen im Finanziellen und Regulatorischen. PSH-Projekte sind in der Regel mit hohen anfänglichen Kapitalkosten und langen Bauzeiten verbunden. In Strommärkten, die Langzeitspeicherung oder Zuverlässigkeitsdienstleistungen nicht vollständig vergüten, ist es für Entwickler schwierig, langfristige Einnahmesicherheit zu erlangen. Der Bericht argumentiert, dass die bestehenden Märkte die von PSH bereitgestellte Trägheit, Frequenzregelung und Schwarzstartfähigkeit unterbewerten und die Mechanismen zu ihrer Monetarisierung nach wie vor begrenzt sind.
Der Bericht fordert die FERC auf, Maßnahmen zu ergreifen, um die Herausforderungen der Marktgestaltung zu bewältigen. Der Bericht empfiehlt, dass regulatorische Initiativen die Marktteilnahmemodelle aktualisieren, Vergütungsmechanismen für netzbildende Dienstleistungen schaffen und die Kapazitätszertifizierungsrahmen überarbeiten könnten, um die Langzeitleistung besser abzubilden. Solche Reformen zielen darauf ab, verschiedenen Langzeitspeicherlösungen zu ermöglichen, unter gleichen Bedingungen auf der Grundlage ihres Zuverlässigkeitswerts zu konkurrieren.
Der Bericht betont auch die potenzielle Rolle von Bundesfinanzierungsinstrumenten bei der Unterstützung der PSH-Entwicklung. Das Darlehensgarantieprogramm des US-Energieministeriums nach Kapitel 17 hat bereits Infrastruktur zur Unterstützung der Netzzuverlässigkeit als förderfähige Kategorie eingestuft, was dazu beitragen kann, die Finanzierungsrisiken während der Bauphase von Projekten zu verringern. Das Programm „Grid Resilience and Innovation Partnerships“ (GRIP) des Energieministeriums verfügt über mehr als 10,5 Milliarden US-Dollar und könnte die Pumpspeicherentwicklung durch Einnahmestabilisierungsmechanismen in der frühen Betriebsphase von Projekten unterstützen und so die Finanzierbarkeit von Projekten verbessern.
Der Bericht positioniert Pumpspeicher als strategische Infrastrukturressource für die aufkommende digitale Wirtschaft. KI-Rechenzentren und fortschrittliche Fertigungsanlagen benötigen eine kontinuierliche, hochwertige Stromversorgung. Politische Entscheidungsträger müssen sicherstellen, dass die regulatorischen Rahmenbedingungen und Strommärkte schnell genug weiterentwickelt werden, um den Bau großer Zuverlässigkeitsanlagen zu unterstützen. Wenn der KI-Strombedarf weiterhin mit der derzeitigen Rate wächst, könnten Langzeitspeichertechnologien wie Pumpspeicher zu einem zunehmend wichtigen Bestandteil der Netzplanung werden.
