Heimische Produktion von grünem Wasserstoff kann mit Kavernenspeicherung günstiger werden

Dana Kirchem and Wolf-Peter Schill

DIW Wochenbericht, 2023, vol. 90, issue 41, 573-580

Abstract: Grüner Wasserstoff aus erneuerbaren Energien soll künftig fossile Energieträger in bestimmten Anwendungen in der Industrie und im Verkehr ersetzen, die nicht direkt elektrifizierbar sind. Laut Nationaler Wasserstoffstrategie soll ein Teil des künftigen Wasserstoffbedarfs inländisch durch Elektrolyse mit erneuerbarem Strom erzeugt werden. In dieser Studie wird mit einem Stromsektormodell untersucht, welche Auswirkungen dies auf den deutschen Stromsektor hätte. Dabei werden unterschiedliche verbrauchsnahe oder -ferne Speicheroptionen für Wasserstoff berücksichtigt: in Hochdrucktanks oder in unterirdischen Kavernen. Deutlich wird, dass die Produktion von grünem Wasserstoff in jedem Fall einen zusätzlichen Ausbau der erneuerbaren Energien erfordert. Die Nutzung zentraler Kavernenspeicher führt in der Modellierung zu den geringsten Gesamtkosten der Stromversorgung. Dies gilt dann, wenn sowohl die Wasserstoffherstellung als auch der Wasserstoffverbrauch nah am Kavernenspeicher liegen oder ein leistungsfähiges Wasserstoffnetz vorhanden ist. Muss der Wasserstoff dagegen nach einer zentralen Kavernenspeicherung per Lastwagen zum Verbraucher transportiert werden, kann eine verbrauchsnahe Produktion mit kleineren und teureren Tankspeichern günstiger sein. Die Ergebnisse der Modellierung legen nahe, dass Politik und Infrastrukturplanung auf eine möglichst flexible Wasserstoffproduktion unter Nutzung großer Speicher hinwirken sollten. Dabei können sich allerdings die Strompreise für alle anderen Verbraucher leicht erhöhen.

Keywords: hydrogen; storage; renewable energy; power sector modeling (search for similar items in EconPapers)
JEL-codes: Q41 Q48 (search for similar items in EconPapers)
Date: 2023
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