US-Langzeitspeicherentwicklung durch Finanzierungsvorteile von Lithiumbatterien eingeschränkt

de.wedoany.com-Bericht: Am 2. November dominieren Lithium-Ionen-Batterie-Energiespeichersysteme (BESS) den US-Energiespeichermarkt dank ausgereifter Geschäftsmodelle, hoher Finanzierungsakzeptanz und Kostenvorteilen. Ihre Finanzierungsvorteile könnten jedoch die Kommerzialisierung anderer Langzeitspeichertechnologien einschränken. Eines der Haupthindernisse für Langzeitspeicherprojekte besteht darin, dass Ertragsmechanismen und Finanzierungssysteme den langfristigen Versorgungswert verschiedener Speichertechnologien noch nicht ausreichend widerspiegeln.

Nach der Definition des US-Energieministeriums bezeichnet Langzeitspeicherung in der Regel Energiespeichertechnologien mit einer Entladedauer von 10 Stunden oder mehr, die den Stromversorgungsbedarf über mehrere Tage, Wochen oder sogar Monate abdecken können und hauptsächlich zur Bewältigung anhaltender Phasen mit wenig Wind und geringer Sonneneinstrahlung sowie saisonaler Schwankungen von Energieangebot und -nachfrage eingesetzt werden. Mittelfristige Speicherung umfasst hingegen üblicherweise 8 bis 24 Stunden und dient vorwiegend der täglichen Lastverschiebung. Die Definitionen von Langzeitspeicherung unterscheiden sich je nach Institution und Markt; einige kommerzielle Projekte ordnen sogar 4-Stunden-Speichersysteme der Langzeitspeicherung zu.

Bis Juli 2026 überstieg die Betriebskapazität von Batteriespeichersystemen auf Versorgungsebene in den USA 50 GW; im ersten Quartal 2026 wurden 9,7 GWh neue Batteriespeicherkapazität installiert, ein Anstieg von 32 % gegenüber dem Vorjahr. Die installierte Speicherkapazität auf Versorgungsebene erreichte in Kalifornien, Texas und Arizona jeweils 60 GWh, 29,2 GWh und 20,2 GWh. Bis 2031 wird die kumulierte Betriebsgröße von Batteriespeichern in den USA voraussichtlich 200 GW/655 GWh erreichen, wobei etwa 85 % der zwischen 2026 und 2031 neu installierten Kapazität auf den Versorgungssektor entfallen.

Lithium-Ionen-Batterien bieten Vorteile hinsichtlich kommerzieller Reife und Wirtschaftlichkeit und erhalten leicht Projektfinanzierungen, ihre typische Speicherdauer liegt jedoch weiterhin bei etwa 4 Stunden, was den Bedarf an mehrtägiger kontinuierlicher Stromversorgung nicht vollständig decken kann. Nach dem strengeren US-Maßstab von 10 Stunden und mehr beläuft sich die kumulierte installierte Langzeitspeicherkapazität auf etwa 16 GWh, wovon Pumpspeicherkraftwerke über 90 % ausmachen; andere neuartige Speichertechnologien bieten noch erhebliches Entwicklungspotenzial. Das Tumbleweed-Speicherprojekt in Kalifornien liefert ein Beispiel für die Verlängerung der Speicherdauer von Lithiumbatterien: Es verfügt über eine Leistung von 125 MW, eine Speicherkapazität von 1.000 MWh und eine Dauer von 8 Stunden.

Die Wahl der Speichertechnologie muss mit der künftigen Erzeugungsstruktur und dem tatsächlichen Lastbedarf des Stromsystems abgestimmt werden. In Szenarien, in denen Gas-und-Dampf-Kombikraftwerke mit Langzeitspeichersystemen zusammen betrieben werden, kann ein Langzeitspeichersystem selbst bei einem Round-Trip-Wirkungsgrad von nur 60 % effizienter sein als die zusätzliche Verbrennung von Erdgas zur Spitzenlastdeckung. Technische Referenzdaten der Sandia National Laboratories zeigen, dass Lithium-Ionen-Batterien einen Round-Trip-Wirkungsgrad von 85 % bis 95 % aufweisen, während Flow-Batterien und Metall-Luft-Batterien etwa 70 % bis 80 % erreichen. Derzeit ist die Wirtschaftlichkeit von 4-Stunden-Lithiumspeichersystemen noch besser als die von 8-Stunden- und 10-Stunden-Systemen, deren kommerzielle Wirtschaftlichkeit noch Verbesserungspotenzial bietet.

Die bestehenden US-Strommärkte und Kapazitätsvergütungsmechanismen sind hauptsächlich auf die kurzfristige Stromversorgung ausgelegt und bilden den Systemwert einer mehrtägigen kontinuierlichen Versorgung nicht ausreichend ab. Der Long Duration Energy Storage Council hat zur Kenntnis genommen, dass einige Bundesstaaten entsprechende Themen für die Gesetzgebungssitzung Anfang 2027 vorbereiten, darunter Beschaffungsregelungen und gezielte Förder mechanismen für Speicherprojekte ab 8 Stunden. Ob Marktvergütungsmechanismen künftig den tatsächlichen Systemwert der Langzeitspeicherung abdecken können, wird die Fähigkeit alternativer Technologien beeinflussen, Finanzierungen zu erhalten und ihre kommerzielle Deployment auszuweiten.