Integrierte Solarenergiespeicher und Ladestationen: Analyse des aktuellen Status

Kurzfristige Vorreiter und treibende Kräfte: Die treibenden Kräfte hinter der Entwicklung von Projekten zur integrierten Solarenergiespeicherung und -aufladung (SESCIS) sind derzeit Unternehmen, die von staatlicher Förderung profitieren, wobei die politische Unterstützung ihr wichtigster Antriebsfaktor ist. In dieser Hinsicht hat die chinesische Regierung eine entscheidende Rolle im Bereich der nachhaltigen Energie gespielt, insbesondere mit der gemeinsamen Veröffentlichung der „Bekanntmachung zur Organisation von Pilotprojekten zur umfassenden Elektrifizierung öffentlicher Fahrzeuge in Schwerpunktbereichen“ durch acht Ministerien, darunter das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie, im Februar 2023. Diese Bekanntmachung definiert klar die Aufgabe, die Pilotanwendung der „Integration von Solarenergiespeicherung und -aufladung“ zu beschleunigen.

 

Globale Anwendungsbeispiele Der Erfolg von SESCIS beschränkt sich nicht nur auf China, sondern ist weltweit weit verbreitet. Hier sind einige globale Anwendungsbeispiele:

 

1. Vereinigte Staaten:Hawaii ist für seine reichhaltigen natürlichen Energieressourcen bekannt. SESCIS-Kraftwerke sind dort weit verbreitet und nutzen die reichlich vorhandenen Sonnen- und Windressourcen. Diese Kraftwerke versorgen die Bevölkerung durch Speichersysteme rund um die Uhr mit Strom, reduzieren die Netzbelastung und tragen dazu bei, die Abhängigkeit von traditionellen Energiequellen zu verringern.
2. Europa:Niederlande: Die Niederlande gehören zu den führenden Ländern in Europa bei der Nutzung erneuerbarer Energien, und SESCIS gewinnt zunehmend an Bedeutung. Diese Kraftwerke bieten nicht nur eine nachhaltige Lösung für den niederländischen Strombedarf, sondern exportieren auch saubere Energie in Nachbarländer, was die Niederlande zu einem wichtigen Stromexporteur in Europa macht.

Langfristige Vorreiter und treibende Kräfte: Langfristig wird sich die Führung bei Projekten zur Speicherung von Solarenergie und integrierten Ladestationen schrittweise von staatlichen Initiativen auf Unternehmen wie Netzbetreiber, Automobilhersteller und Anbieter von Ladestationen verlagern. Marktgetriebene Kräfte werden zunehmend politische Vorgaben ersetzen und so nachhaltiges Wachstum in diesem Sektor vorantreiben.

Aus Nachfragesicht erreichte die Zahl der Fahrzeuge mit alternativen Antrieben in China bis Ende 2022 13,1 Millionen. Prognosen des chinesischen Verbands der Automobilhersteller zufolge werden die Verkäufe von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben bis 2023 voraussichtlich 9 Millionen erreichen. Dieses rasante Wachstum führt zu einem erheblichen Bedarf an Ladeinfrastruktur. Das aktuelle Verhältnis von Ladestationen zu Fahrzeugen in China beträgt jedoch 2,5:1, und das Verhältnis von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben zu öffentlichen Ladestationen liegt bei etwa 7,1:1. Dies liegt unter dem Regierungsziel von 2:1 bis 2025 und dem langfristigen Idealwert von 1:1, was auf reichlich Marktchancen in der Zukunft schließen lässt.

Das Gewinnmodell von SESCIS ist derzeit relativ simpel und basiert im Wesentlichen auf Gebühren für die Abrechnung von Dienstleistungen. Diversifizierte Gewinnmodelle wie die Arbitrage von Spitzen- und Talstrompreisen sind jedoch noch nicht voll ausgeschöpft. Strompreisdaten zufolge beträgt die Differenz zwischen Spitzen- und Talstrompreisen landesweit 0,4 bis 0,9 RMB pro Kilowattstunde. In den Provinzen Jiangsu und Guangdong mit dem höchsten Stromverbrauch kann sie sogar 0,8 RMB pro Kilowattstunde übersteigen. Die Nutzung von Energiespeichersystemen für die Arbitrage von Spitzen- und Talstrompreisen birgt erhebliches Potenzial. Zudem kann die Stromerzeugung aus Solarenergie durch den Handel mit Ökostrom und staatliche Subventionen zusätzliche Einnahmen generieren. Mit der Weiterentwicklung zentraler Komponenten integrierter Stationen wie Photovoltaik, Energiespeicherbatterien und Ladestationen und der damit verbundenen Skaleneffekten werden die Kosten sinken. Langfristig bieten integrierte Stationen zur Speicherung und Aufladung von Solarenergie erhebliches Gewinnpotenzial, und marktorientierte Geschäftsmodelle werden sich durchsetzen.

Kosten- und Rentabilitätsanalyse von integrierten Solarenergiespeicher- und -ladestationen. Zusammensetzung und Kostenschätzung von integrierten Solarenergiespeicher- und -ladestationen. Integrierte Solarenergiespeicher- und -ladestationen bestehen aus vier Hauptsystemen: dem herkömmlichen Stromnetz, der Photovoltaikanlage, dem Energiespeichersystem und dem Ladesystem. Zur wichtigsten Hardware gehören Transformatoren, Photovoltaikwechselrichter, Photovoltaikmodule, Energiespeicherwechselrichter, Energiespeicherbatterien, Ladestationen und weitere Zusatzgeräte, während das Softwaresystem hauptsächlich das Energiemanagementsystem (EMS) abdeckt.

Am Beispiel der integrierten Solarstromspeicher- und Ladestation Shenzhen Gongming South mit einer Photovoltaik-Leistung von 450 kWp, einem Energiespeichersystem mit 500 kWh und 128 Gleichstrom-Ladestationen mit einer Gesamtleistung von 8160 kW belaufen sich die einmaligen Kosten auf rund 9,4 Millionen RMB. Hinzu kommen die Grundstückskosten, die je nach den spezifischen Gegebenheiten der Stadt berücksichtigt werden müssen. Die jährlichen Betriebs- und Arbeitskosten belaufen sich auf rund 1,0388 Millionen RMB.

Rentabilitätsanalyse von Solarenergiespeicher- und -ladestationen Die Rentabilität von Solarenergiespeicher- und -ladestationen lässt sich in wirtschaftliche und soziale Vorteile unterteilen. Aus wirtschaftlicher Sicht kann die Stromerzeugung durch Photovoltaik dem Modell „Eigenverbrauch mit überschüssigem Stromnetz“ folgen und neben nationalen und lokalen Subventionen für grüne Energie sowohl Eigenverbrauchs- als auch Überschusseinkommen generieren. Darüber hinaus trägt die Stromerzeugung durch Photovoltaik zur Reduzierung der CO2-Emissionen bei und kann Einnahmen aus dem Emissionshandel generieren. Energiespeichersysteme können Strom speichern und durch Spitzen-/Talpreisarbitrage Strom bereitstellen, und das Ladesystem kann Ladegebühren erheben. Ergänzende Projekte wie Batterietests können zusätzliche Einnahmen generieren. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren können die Tageseinnahmen von Solarenergiespeicher- und -ladestationen 12.500 RMB erreichen, nach Abzug der Arbeitskosten beträgt der Tagesgewinn etwa 12.300 RMB.

Aus sozialer Sicht können integrierte Solarenergiespeicher- und Ladestationen als neue Infrastrukturprojekte dienen und die wirtschaftliche Erholung fördern. Sie vereinen Photovoltaik-Stromerzeugung, Energiespeicherung und Lademöglichkeiten für Elektrofahrzeuge an einem Ort, sparen so Flächenressourcen und ermöglichen eine ressourceneffiziente Nutzung. Diese Stationen können den Anteil grüner Energie erhöhen, den herkömmlichen Energieverbrauch senken, den CO2-Ausstoß verringern und zu den nationalen CO2-Reduktionszielen beitragen. Energiespeichersysteme können zudem die Integrationsprobleme der Photovoltaik-Stromerzeugung bewältigen, die Energieeffizienz verbessern und das Stromnetz unterstützen. Daher bieten integrierte Solarenergiespeicher- und Ladestationen umfassende soziale Vorteile.

 

Stakeholder-Nutzenanalyse Nutzenanalyse für Automobilhersteller

 

• Bewältigung von Ladeproblemen: Integrierte Solarenergiespeicher und Ladestationen sollen die Ladeprobleme von Nutzern von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben lösen, darunter unzureichende Ladestationen, schwierige Standortsuche und fehlende Ladeinfrastruktur. Dies wird die breite Akzeptanz von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben fördern.
• Batterietestdienste: Diese Stationen bieten Batterietestdienste für Besitzer von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben an, um Bedenken hinsichtlich des Zustands ihrer Batterien auszuräumen und das Vertrauen der Benutzer zu stärken.
• Empfehlung für Automobilhersteller: Automobilhersteller sollten sich aktiv am Bau und Betrieb von Solarenergiespeichern und integrierten Ladestationen beteiligen, entweder durch Investitionen oder durch die Zusammenarbeit mit Netzbetreibern. Sie sollten sich außerdem auf die Entwicklung von Vehicle-to-Grid (V2G)- und langlebigen Batterietechnologien konzentrieren, um die Vorteile der dezentralen Energiespeicherung von Elektrofahrzeugen zu nutzen, das Stromnetz zu unterstützen und die Integration neuer Energiequellen zu fördern.

 

Nutzenanalyse für Ladestationsbetreiber Ladestationsbetreiber können auf verschiedene Weise von der Speicherung von Solarenergie und integrierten Ladestationen profitieren:

• Politische Anreize: Anreize auf nationaler Ebene fördern die Demonstration und Förderung integrierter Solarenergiespeicher- und Ladestationen, was dazu beitragen kann, die mit dem Landerwerb verbundenen Herausforderungen zu mildern.
• Lösung für Kapazitätsbeschränkungen: Die Energiespeichersysteme dieser Stationen können Kapazitätsbeschränkungen von Transformatoren beheben und so dazu beitragen, Einschränkungen beim Bau von Ladestationen zu überwinden.
• Verbesserte Stabilität: Das Steuerungssystem (EMS) der integrierten Solarenergiespeicher- und Ladestationen verbessert die Stabilität des Ladestationsbetriebs.
• Interkonnektivität und Standardisierung: Integrierter Bau und Betrieb verbessern die Interkonnektivität von Ladestationen, erhöhen den Benutzerkomfort und vereinheitlichen technische Standards für eine verbesserte Betriebseffizienz.
• Wirtschaftliche Vorteile: Betreiber von Ladestationen können durch die Nutzung der Stromerzeugung aus Photovoltaik von direkten Handelseinnahmen und Subventionen für grüne Energie profitieren.

 

Empfehlungen für Ladestationsbetreiber:

Konzentrieren Sie sich auf Forschung und Entwicklung, insbesondere auf die Entwicklung von Schnellladetechnologie, um die Ladezeit zu verkürzen und die Effizienz der Ladestationen zu verbessern.

• Erwägen Sie Investitionen und Kooperationen, um sich am Bau und Betrieb von Ladestationen zu beteiligen. Dies kann dazu beitragen, den finanziellen Druck und die Risiken zu mindern und Probleme mit den Landressourcen zu lösen.
• Stellen Sie die Interkonnektivität zwischen Ladestationen her, um das Benutzererlebnis zu verbessern, ein umfassendes Ladestationsnetzwerk aufzubauen und die Betriebseffizienz zu steigern.

 

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