Energiakészletek

A tervek szerint 2050-ben a villamos energia 80%-a megújuló energiaforrásokból származik majd, javarészt szélerőművekből vagy fotovoltaikus-létesítményekből. Ha Németország területén hirtelen sem a nap nem süt, sem a szél nem fúj majd, akkor olyan villamosenergia-rendszerre lesz szükség, amely gyorsan és rugalmasan alkalmazkodik az ilyen helyzetekhez. Egy ilyen lehetőség az energiatároló, amely szélerős és napsütéses időszakokban áramot vesz fel, majd szélcsend, sötét és felhős idő esetén leadja azt.

otthoni tárolók: akkumulátorok

akkumulátor és napelemes létesítmény kombinációja a saját fogyasztáshoz és a hálózatba történő szállításhoz

természetes tározók használata: szivattyús víztározók

a szivattyús víztározók kiépítése

Számos elraktározási megoldás létezik: rövidtávú tárolók, mint például az akkumulátor, kondenzátor vagy a lendkerekes energiatároló, egy nap alatt többször képesek elektromos energiát felvenni és leadni, kapacitásuk azonban korlátozott.
Ahhoz, hogy hosszútávon lehessen villamos energiát elraktározni, Németországban elsősorban szivattyús-tározós vízerőműveket alkalmaznak. Körülbelül 9 GW szivattyús tárteljesítmény van jelenleg csatlakoztatva a német hálózatra, azonban a létesítmények egy része Luxemburgban és Ausztriában található. Így az Európai Unióban Németország rendelkezik a legnagyobb kapacitással, amit azonban csak korlátozottan tud továbbfejleszteni. Ezért is jött létre egy intenzívebb együttműködés olyan országokkal, amelyek nagy készletekkel rendelkeznek. Ezek mindenekelőtt Ausztria, Svájc és Norvégia.
Az energiamennyiség hosszú távú tárolásának egy másik alternatívája a sűrített levegős energiatárolás. Ebben az esetben a fennmaradó energia segítségével levegőt szivattyúznak földalatti tárolókba, például sóbányák barlangjaiba. Szükség esetén a sűrített levegő meghajt egy generátort, ami újra villamos energiát állít elő.
A hosszú távú tárolás még ígéretesebb módja a power-to-gas módszer. Ilyenkor a megújuló energiaforrásból nyert villamos energiát elektrolízissel hidrogénné vagy szintetikus földgázzá alakítják át. Ennek előnyei: a hidrogén és a földgáz jól tárolható, közvetlenül felhasználható vagy betáplálható a földgázhálózatba, könnyen szállítható és rugalmasan alkalmazható. Erőművek szükség esetén újra átalakíthatják villamos energiává vagy hővé, a végső felhasználók pedig főzhetnek, fűthetnek vagy a járműveiket hajthatják meg vele.

a villamos energia gázzá alakítása

az elektrolízis és metanizáció működési elve és lehetséges felhasználásai

A szövetségi kormány azért is ösztönzi a kutatást és fejlesztést, hogy csökkentse az energiatárolók költségeit. 2011-ben életbe léptette a „Speicher” (tároló) támogatási kezdeményezést. Ezenkívül a kormány 2013 óta támogat kis, nem központi, napelemes-létesítményekhez kapcsolt tárolókat. Az akkumulátorok egyik új felhasználási területe a hálózaton belüli kis egyenlőtlenségek gyors kiegyenlítése. Ezáltal az éppen nem használt elektromos gépkocsik is hozzájárulhatnak az áramellátás stabilitásához. Az ilyen jellegű akkumulátor-rendszerek piacra dobása várhatóan ösztönzően hat majd a kutatásra és innovációra, és csökkenti a költségeket.
Az elkövetkező években különösen az elektromos gépjárművek esetében fog nőni az energiatárolók iránti kereslet. A villamosenergia-hálózatokhoz használt valamennyi tárolótechnológia esetében ugyanis csak hosszútávon és nagy megújuló energiarészesedésnél várhatóak kedvező rendszerköltségek. Rövid- és középtávon ugyanis jobban megéri más területekre koncentrálni, például a villamosenergia-hálózatok terjesztésére, vagy a hatékony energiahasználat érdekében az előállítás és fogyasztás célzott tervezésére..