Analyse eines Technologiemixes in einem Erneuerbaren Kraftwerkspark in MENA

In Kuwait soll auf einer Fläche von 100 km² ein Kraftwerkspark aus Wind-, CSP- und PV-Technologien mit einer Gesamtkapazität von 2 GW in drei Ausbaustufen gebaut werden. Insgesamt 14 potenzielle Technologien wurden im Rahmen der Studie ausgewählt und für den Einsatz im Park techno-ökonomisch bewertet. Um für verschiedene Szenarien die optimale Technologiezusammensetzung zu erhalten, definierte das Fraunhofer ISE Bewertungskriterien und entwickelte ein Optimierungsverfahren. Ein wichtiges Kriterium hierbei ist die Möglichkeit mit dem Kraftwerkspark, die in Kuwait ausgeprägten Lastspitzen abzudecken. Die Optimierung berücksichtigt neben technischen auch sozio-ökonomische Faktoren sowie eine prognostizierte Kostenentwicklung bis zur letzten Ausbaustufe in 2030.

Zu Beginn der Studie wurde ein Technologiescreening durchgeführt um potenziell infrage kommende Solar- und Windtechnologietypen zu identifizieren, was in der Auswahl von 14 Technologien (3x Wind, 5x PV, 6x CSP) resultierte. Für diese wurden Zeitreihen für den Energieertrag über ein Jahr mit geeigneten Simulationstools erstellt, Kostenmodelle aufgestellt und weitere Kennzahlen wie z.B. Wasserverbrauch und Schaffung von Arbeitsplätzen ermittelt.

In einer Nutzwertanalyse wurden die Technologiemix-Optionen anhand von sieben Kriterien bewertet. Durch eine unterschiedliche Gewichtung der einzelnen Kriterien war es möglich, die Zusammensetzung der Technologien im Park auf einen bestimmten Fokus hin zu optimieren. Drei unterschiedliche Szenarien mit Schwerpunkten auf Energieerzeugung zu Lastspitzen, einem hohen Jahresgesamtenergieertrag oder niedrigen Stromgestehungskosten wurden analysiert. Für die Last- und Wetterdaten wurde das Jahr 2010 als Referenzjahr definiert.

Als Randbedingungen für die Optimierung wurden neben der verfügbaren Fläche und der Zielkapazität von 2 GW ein mindestens zu erreichender Capacity Credit, das Verhältnis von neu installierter erneuerbarer zu der dadurch ersetzbaren konventionellen Kapazität, herangezogen. Basierend auf den Optimierungsergebnissen wurden die Technologieanteile in Abstimmung mit dem Kuwait Institute for Scientific Research auf 127 MW Windenergie, 723 MW Photovoltaik und 1150 MW konzentrierende Solarkraftwerke mit thermischen Speichern festgelegt.