In den letzten Jahren hat sich der Ausbau der Wasserkraft stetig weiterentwickelt und die Entwicklungsintensität zugenommen. Die Wasserkrafterzeugung verbraucht keine mineralische Energie. Der Ausbau der Wasserkraft trägt zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen und zum Schutz der Umwelt bei und verbessert die Ressourcennutzung im Interesse von Wirtschaft und Gesellschaft. Vor dem Hintergrund der Klimaneutralität sind die Entwicklungsaussichten der Wasserkraftbranche auch langfristig gut.
Wasserkraft ist eine der besten Energiequellen, um CO2-Neutralität zu erreichen
Wasserkraft ist eine saubere Energiequelle, die weder CO2-Emissionen noch Umweltverschmutzung verursacht. Solange Wasser vorhanden ist, ist sie als erneuerbare Energie unerschöpflich. China steht derzeit vor der großen Verantwortung, den CO2-Spitzenwert zu erreichen und die CO2-Neutralität zu erreichen. Wasserkraft ist nicht nur sauber und emissionsfrei, sondern auch umweltfreundlich und kann an der Spitzenlastregulierung teilnehmen. Wasserkraft ist eine der besten Energiequellen, um CO2-Neutralität zu erreichen. Auch in Zukunft wird Chinas Wasserkraft eine wichtige Rolle bei der Verwirklichung des „Doppel-CO2-Ziels“ spielen.
1. Womit lässt sich mit Pumpspeichern Geld verdienen?
Chinas Pumpspeicherkraftwerke verbrauchen durchschnittlich 4 Kilowattstunden Strom und erzeugen nach dem Pumpen nur 3 Kilowattstunden Strom, bei einem Wirkungsgrad von nur 75 Prozent.
Das Pumpspeicherkraftwerk pumpt Wasser, wenn die Netzlast gering ist, wandelt die elektrische Energie in Wasserenergie um und speichert sie. Bei hoher Last gibt es Wasser ab, um Strom zu erzeugen. Es ist wie ein riesiger, wiederaufladbarer Wasserschatz.
Beim Pumpen und Erzeugen entstehen zwangsläufig Verluste. Durchschnittlich verbraucht das Pumpspeicherkraftwerk pro 3 kWh Strom 4 kWh Strom zum Pumpen, bei einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von etwa 75 %.
Dann stellt sich die Frage: Wie viel kostet es, einen so riesigen „wiederaufladbaren Schatz“ zu bauen?
Das Pumpspeicherkraftwerk Yangjiang ist das größte Pumpspeicherkraftwerk Chinas mit der größten Einzelleistung, der höchsten Nettofallhöhe und der größten Erdreichtiefe. Es ist mit den ersten 400.000-kW-Pumpspeichereinheiten mit einer Fallhöhe von 700 Metern ausgestattet, die unabhängig in China entwickelt und hergestellt wurden. Die geplante installierte Leistung beträgt 2,4 Millionen Kilowatt.
Das Pumpspeicherkraftwerk Yangjiang wird voraussichtlich eine Gesamtinvestition von 7,627 Milliarden Yuan haben und in zwei Phasen errichtet werden. Die geplante jährliche Stromerzeugung beträgt 3,6 Milliarden Kilowattstunden, der jährliche Pumpleistungsverbrauch 4,8 Milliarden Kilowattstunden.
Das Speicherkraftwerk Yang ist nicht nur eine wirtschaftliche Lösung zur Bewältigung der saisonalen Spitzenlast des Stromnetzes von Guangdong, sondern auch ein wichtiges Mittel zur Verbesserung der Nutzung und Sicherheit von Kernenergie und westlicher Energie, zur Entwicklung neuer Energien und zur Förderung des sicheren und stabilen Betriebs der Kernenergie. Es ist von großer Bedeutung für den stabilen, sicheren und wirtschaftlichen Betrieb des Stromnetzes und der Netzwerksysteme von Guangdong und verbessert die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Stromnetzbetriebs.
Aufgrund des Energieverlustproblems verbraucht das Pumpspeicherkraftwerk viel mehr Strom als es zur Stromerzeugung nutzt, d. h. aus energetischer Sicht muss das Pumpspeicherkraftwerk Verluste machen.
Der wirtschaftliche Nutzen von Pumpspeicherkraftwerken hängt jedoch nicht von ihrer Stromerzeugung ab, sondern von ihrer Funktion bei der Spitzenlastkappung und Talauffüllung.
Durch Stromerzeugung bei Spitzenlast und Pumpspeicherung bei geringem Lastbedarf können An- und Abschaltungen vieler Wärmekraftwerke vermieden werden, wodurch enorme wirtschaftliche Verluste beim An- und Abschalten von Wärmekraftwerken vermieden werden. Das Pumpspeicherkraftwerk verfügt zudem über weitere Funktionen wie Frequenzmodulation, Phasenmodulation und Schwarzstart.
Die Lademethoden von Pumpspeicherkraftwerken unterscheiden sich in verschiedenen Regionen. Manche nutzen das Kapazitätspachtsystem, andere das zweiteilige Strompreissystem. Neben der Kapazitätspacht können auch Gewinne durch die Strompreisdifferenz zwischen den Spitzenlasten und den Tallasten erzielt werden.
2. Neue Pumpspeicherprojekte im Jahr 2022
Seit Jahresbeginn wurden laufend Verträge über die Unterzeichnung und Inbetriebnahme von Pumpspeicherkraftwerken unterzeichnet: Am 30. Januar wurde das Projekt des Pumpspeicherkraftwerks Wuhai mit einer Investition von über 8,6 Milliarden Yuan und einer installierten Leistung von 1,2 Millionen Kilowatt vom Energieamt der Autonomen Region Innere Mongolei genehmigt; am 10. Februar wurde das Projekt des Pumpspeicherkraftwerks Xiaofeng mit einer Gesamtinvestition von 7 Milliarden Yuan und 1,2 Millionen Kilowatt in Wuhan unterzeichnet und in Yiling, Hubei, angesiedelt; am 10. Februar unterzeichneten das Energieunternehmen SDIC und die Volksregierung der Stadt Hejin, Provinz Shanxi, eine Investitionskooperationsvereinbarung für Pumpspeicherkraftwerksprojekte, die die Entwicklung von Pumpspeicherprojekten mit 1,2 Millionen Kilowatt vorsieht; am 14. Februar fand in Luotian, Hubei, die Eröffnungszeremonie des Pumpspeicherkraftwerks Hubei Pingyuan mit einer installierten Gesamtleistung von 1,4 Millionen Kilowatt statt
Unvollständigen Statistiken zufolge wurden seit 2021 bei Pumpspeicherprojekten mit einer Leistung von über 100 Millionen Kilowatt wichtige Fortschritte erzielt. State Grid und China Southern Power Grid haben dabei mehr als 24,7 Millionen Kilowatt erreicht und sind damit zu den treibenden Kräften beim Bau von Pumpspeicherprojekten geworden.
Pumpspeicherkraftwerke sind derzeit einer der Schlüsselbereiche bei der Planung der beiden großen Stromnetzbetreiber im 14. Fünfjahresplan. Die größten Anteile an den in China in Betrieb genommenen Pumpspeicherkraftwerken haben das State Grid Xinyuan der State Grid Corporation und das South Grid Peak Shaving and Frequency Modulation Company der South Grid Corporation.
Im September letzten Jahres erklärte Xin Baoan, Direktor von State Grid, öffentlich, dass das Unternehmen in den nächsten fünf Jahren bis zu 350 Milliarden US-Dollar (rund 2 Billionen Yuan) in die Umgestaltung und Modernisierung des Stromnetzes investieren wolle. Bis 2030 soll die installierte Kapazität der Pumpspeicherkraftwerke in China von derzeit 23,41 Millionen Kilowatt auf 100 Millionen Kilowatt erhöht werden.
Im Oktober letzten Jahres kündigte Meng Zhenping, Vorsitzender der China Southern Power Grid Corporation und Sekretär der Parteiführung, bei einer Mobilisierungsversammlung zum Bau von Pumpspeicherkraftwerken in den fünf südlichen Provinzen und Regionen an, dass der Bau dieser Kraftwerke beschleunigt werden solle. In den nächsten zehn Jahren sollen Pumpspeicherkraftwerke mit einer Leistung von 21 Millionen Kilowatt fertiggestellt und in Betrieb genommen werden. Gleichzeitig soll mit dem Bau von Pumpspeicherkraftwerken mit einer Leistung von 15 Millionen Kilowatt begonnen werden, die im Zeitraum des 16. Fünfjahresplans in Betrieb genommen werden sollen. Die Gesamtinvestition beträgt rund 200 Milliarden Yuan und könnte den Zugang und Verbrauch von rund 250 Millionen Kilowatt neuer Energie in den fünf südlichen Provinzen und Regionen decken.
Während sie aktiv an einem umfassenden Plan arbeiteten, reorganisierten die beiden großen Stromnetzbetreiber ihre Pumpspeicheranlagen.
Im November letzten Jahres übertrug die State Grid Corporation of China alle 51,54 % der Anteile der State Grid Xinyuan Holding Co., Ltd. unentgeltlich an die State Grid Xinyuan Group Co., Ltd. und integrierte deren Pumpspeicheranlagen. Zukünftig wird die State Grid Xinyuan Group Co., Ltd. eine Plattform für das Pumpspeichergeschäft von State Grid.
Am 15. Februar gab Yunnan Wenshan Electric Power, ein Unternehmen, das hauptsächlich in der Wasserkrafterzeugung tätig ist, bekannt, dass es durch den Austausch von Vermögenswerten und die Ausgabe von Aktien sämtliche Anteile der China Southern Power Grid Peak Shaving and Frequency Modulation Power Generation Co., Ltd., die sich im Besitz der China Southern Power Grid Co., Ltd. befindet, erwerben will. Wenshan Power wird laut vorheriger Ankündigung eine börsennotierte Plattform für das Pumpspeichergeschäft der China Southern Power Grid.
„Pumpspeicher gelten derzeit als die ausgereifteste, zuverlässigste, sauberste und wirtschaftlichste Energiespeichermethode der Welt. Sie können zudem das notwendige Trägheitsmoment für das Stromnetz bereitstellen und dessen stabilen Betrieb gewährleisten. Sie sind eine wichtige Unterstützung für das neue Stromnetz, dessen Kernstück erneuerbare Energien sind. Im Vergleich zu anderen bestehenden Maßnahmen zur Spitzenlastkappung und Energiespeicherung bieten sie umfassendere Vorteile“, betonte Peng CAIDE, Chefingenieur von Sinohydro.
Der beste Weg, die Aufnahmekapazität des Stromnetzes für neue Energie zu erhöhen, ist offensichtlich der Bau von Pumpspeichern oder elektrochemischen Energiespeichern. Technisch gesehen ist die Pumpspeicherung jedoch die wirtschaftlichste und effektivste Energiespeichermethode im bestehenden Stromnetz. Dies ist auch der Konsens der internationalen Gemeinschaft.
Der Reporter erfuhr, dass die Entwicklung und Herstellung von Pump- und Speicheranlagen in China derzeit weitgehend lokalisiert ist und die Technologie ausgereift ist. Die zukünftigen Investitionskosten werden voraussichtlich bei etwa 6500 Yuan/kW liegen. Obwohl die Kosten pro Kilowatt Spitzenleistung für die flexible Umwandlung von Kohlestrom nur 500–1500 Yuan betragen können, beträgt die durch die flexible Umwandlung von Kohlestrom pro Kilowatt erreichte Spitzenleistung nur etwa 20 %. Das bedeutet, dass für die flexible Umwandlung von Kohlestrom eine Spitzenleistung von 1 kW benötigt wird und die tatsächlichen Investitionen etwa 2500–7500 Yuan betragen.
„Pumpspeicherkraftwerke sind mittel- und langfristig die wirtschaftlichste Energiespeichertechnologie. Sie sind eine flexible Energiequelle, die den Anforderungen des neuen Energiesystems gerecht wird und gleichzeitig wirtschaftlich ist“, betonten Branchenvertreter gegenüber dem Reporter.
Mit der schrittweisen Erhöhung der Investitionen, kontinuierlichen technologischen Durchbrüchen und der beschleunigten Umsetzung von Projekten wird die Pumpspeicherindustrie einen Entwicklungssprung einleiten.
Im September letzten Jahres veröffentlichte die Nationale Energieverwaltung den mittel- und langfristigen Entwicklungsplan für Pumpspeicher (2021–2035) (im Folgenden „der Plan“). Darin hieß es, dass sich die Gesamtkapazität der bis 2025 in Betrieb genommenen Pumpspeicher im Vergleich zum 13. Fünfjahresplan verdoppeln und mehr als 62 Millionen Kilowatt erreichen werde; bis 2030 werde sich die Gesamtkapazität der bis 2030 in Betrieb genommenen Pumpspeicher im Vergleich zum 14. Fünfjahresplan verdoppeln und etwa 120 Millionen Kilowatt erreichen.
Da es sich bei Pumpspeicherkraftwerken um einen wesentlichen Bestandteil des Aufbaus neuer Stromnetze handelt, wird erwartet, dass der Baufortschritt bei ihnen, einer Untergruppe der Energiespeicherung, die Erwartungen übertreffen könnte.
Im Zeitraum des 14. Fünfjahresplans wird die jährlich neu installierte Pumpspeicherleistung rund 6 Millionen Kilowatt erreichen, im 15. Fünfjahresplan sogar auf 12 Millionen Kilowatt. Bisherige Daten zeigen, dass die jährlich neu installierte Pumpspeicherleistung lediglich rund 2 Millionen Kilowatt beträgt. Bei einem durchschnittlichen Investitionsvolumen von 5.000 Yuan pro Kilowatt werden die jährlichen Neuinvestitionen im 14. und 15. Fünfjahresplan rund 20 bzw. 50 Milliarden Yuan betragen.
Auch die im Plan erwähnte „Umrüstung konventioneller Wasserkraftwerke auf Pumpspeicherkraftwerke“ ist von großer Bedeutung. Die aus konventionellen Wasserkraftwerken umgebauten Hybrid-Pumpspeicherkraftwerke zeichnen sich oft durch niedrige Betriebskosten und offensichtliche Vorteile bei der Deckung des Energieverbrauchs und beim Bau neuer Stromnetze aus, denen besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden sollte.
Veröffentlichungszeit: 15. August 2022
