Einen Schritt voraus: Solareigene Kraftwerke in Indien

veröffentlicht am 31. August 2022​

Indische Produktionsunternehmen entscheiden sich zunehmend dafür, ihre eigenen Kraftwerke für den Eigenbedarf zu errichten. Die Gründe dafür sind hohe Strompreise, unzuverlässige Energieversorgung und fehlende Energieinfrastruktur. Besonders clevere Unternehmen setzen auf solarbetriebene Eigenerzeugungsanlagen. Dieser Artikel fasst die Vorteile der Errichtung eines Solarkraftwerks für den Eigenbedarf und die wichtigsten Aspekte zusammen, die bei einem solchen Projekt zu beachten sind.

Indien läuft Gefahr, in eine Energiekrise zu geraten. Die Herausforderungen, mit denen Indien heute im Energiebereich konfrontiert ist, sind größtenteils auf die rasche Industrialisierung, die wirtschaftliche Expansion, die wachsende Bevölkerung und den steigenden Bedarf zurückzuführen. Um mit diesen Herausforderungen fertig zu werden, muss Indien mit moderner Technologie und Innovationen Schritt halten. Wenn wir über das indische Szenario sprechen, geht es nicht nur um Indien, in vielen Schwellen- und Entwicklungsländern spielen eigene Kraftwerke (CPPs) eine wichtige Rolle im Stromsektor. Dies ist vor allem auf die unzuverlässige Stromversorgung durch staatliche Versorgungsunternehmen und die Schwierigkeiten beim Zugang zum nationalen Stromnetz zurückzuführen, insbesondere in abgelegenen und ländlichen Gebieten. Die Integration der Eigenverbrauchskapazität in die Netzversorgung kann die Ressourcennutzung auf dem Strommarkt verbessern.

Die Zentralregierung und die Regierungen der Bundesstaaten ergreifen Maßnahmen zur Umstrukturierung der staatlichen Elektrizitätswerke, indem sie unabhängige Regulierungsbehörden einrichten und sich auf die Unabhängigkeit der Industrie konzentrieren, indem sie ihnen die Möglichkeit geben, ihren eigenen Strombedarf zu erzeugen und zu verwalten. Großverbraucher oder Schwerindustrien können über eigene Kraftwerke verfügen, um den gesamten oder einen Teil des Strombedarfs auf ihrem eigenen Gelände zu erzeugen. Für den Zeitraum von 2021 bis 2026 wird ein Wachstum des Marktes für die Eigenstromerzeugung prognostiziert. Wir beobachten bereits eine Verlagerung von staatlichen netzbasierten Anlagen hin zu Eigenerzeugungsanlagen. Hier kommt das Konzept der Eigenstromerzeugung ins Spiel.

In Indien ist die installierte Kapazität der firmeneigenen Kraftwerke (CPPs) in den letzten Jahren im Vergleich zu den Versorgungsunternehmen schneller gewachsen. Zu diesem Zweck wird eine Fallstudie über die CPPs von Gujarat durchgeführt. Im Jahr 2002 verfügte Gujarat über eine installierte Kapazität von 2,44 GW an konzerneigenen Kraftwerken, was fast 22 % der gesamten installierten Kapazität¹ entspricht.  Die Faktoren, die dazu führten, dass die CPPs in Gujarat im Vergleich zu den Versorgungsunternehmen schneller wuchsen, sind die unzuverlässige Stromversorgung durch die Versorgungsunternehmen, die schlechte Stromqualität, die höheren Industrietarife, die vielfältigen Vorteile wie die Kraft-Wärme-Kopplung von Dampf und Strom und die niedrigeren internen Transaktionskosten für den Betrieb der CPPs.

Konzept der Eigenerzeugungskraftwerke:

Eine CPP ist ein Kraftwerk, das von einem Unternehmen zur Erzeugung von eigenem Strom errichtet wird. CPPS, die einer Gruppe gehören oder mehrere Eigentümer haben, werden als Gruppen-CPP bezeichnet. Bei einem konzerneigenen Kraftwerk handelt es sich um ein Kraftwerk, das für die kollektive Nutzung durch die Verbraucher errichtet wird. Nach dem indischen Elektrizitätsgesetz von 2003 und den Elektrizitätsvorschriften von 2005 gilt ein Kraftwerksprojekt als „konzerneigen”, wenn die verbrauchende(n) Einheit(en) mindestens 51 % des erzeugten Stroms verbrauchen und mindestens 26 % des Eigenkapitals besitzen. Diese Kraftwerke werden netzunabhängig betrieben oder können an das Stromnetz angeschlossen werden, um überschüssige Erzeugung auszutauschen. Captive Plants werden von stromintensiven Industrien errichtet, bei denen Kontinuität und Qualität der Energieversorgung entscheidend sind. Die verschiedenen Industriezweige haben unterschiedliche Möglichkeiten, welche Art von Kraftwerk für den Eigenbedarf sie errichten wollen.

Weitere CPP können anhand verschiedener Parameter klassifiziert werden. Schwerindustrien wie die Stahl-, Aluminium- und Hüttenindustrie, die sehr energieintensiv sind, errichten in der Regel kohlebasierte Kraftwerke. Die Zuckerindustrie errichtet in der Regel Anlagen auf Bagasse-Basis, um das Abfallprodukt ihrer Fabriken optimal zu nutzen. Dieselgeneratoren werden von einer Vielzahl von Industriezweigen, einschließlich kommerzieller Einrichtungen, für die Versorgung mit Spitzenstrom und Notstrom eingesetzt. Mehrere Industriezweige nutzen auch Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, in denen die Abwärme des Kessels effektiv für Höranwendungen genutzt wird.

Konzept eines Solarkraftwerks für den Eigenbedarf

Erneuerbare Energien, insbesondere Wind- und Solarenergie, werden zu den begehrtesten Technologien für die Errichtung von Projekten für den Eigenbedarf.

Eine solare CPP bezieht sich auf Solarenergielösungen, die Energie vor Ort oder in der Nähe des Standorts erzeugen. In der Vergangenheit wurden Solarkraftwerke meist installiert, um Strom zu erzeugen und diesen zu festen Kosten an den Staat zu verkaufen. Inzwischen haben Unternehmen jedoch erkannt, wie sie die Solarenergie zu ihrem eigenen Vorteil nutzen können, und beschließen, ihre eigenen solaren CPPs zu errichten.

Generell kann es sich bei solaren CPP-Kraftwerken um netzunabhängige, netzgebundene und hybride Systeme handeln:

1. Netzunabhängig: Netzunabhängige Systeme arbeiten unabhängig vom Stromnetz, verfügen aber über Batterien, die den vom System erzeugten Solarstrom speichern können. Die Solarmodule speichern tagsüber genügend Sonnenlicht und nutzen den in der Nacht erzeugten überschüssigen Strom. Diese Systeme sind autark und können kritische Verbraucher in Gebieten versorgen, in denen kein Stromnetz vorhanden ist. Diese Systeme erfordern jedoch spezielle Ausrüstung, um zu funktionieren, und können kostspielig in der Installation sein. Sie sind ideal für Unternehmen, die für einen kurzen Zeitraum ohne Strom auskommen können.
2. Netzgebunden: Netzgekoppelte Solarstromanlagen erzeugen Strom mit einer Solarstromanlage und sind direkt an das Stromnetz angeschlossen. Diese Anlagen leiten den von der Solaranlage erzeugten Überschussstrom an das Stromnetz weiter, und die Verbraucher erhalten eine Vergütung für den zurückgespeisten Überschussstrom. Diese Systeme arbeiten mit dem Stromnetz zusammen. Wenn die Sonneneinstrahlung nicht ausreicht, um den Bedarf Ihres Unternehmens zu decken, läuft die Anlage mit Strom aus dem Netz. Diese Systeme eignen sich am besten, wenn der Stromverbrauch hoch ist und Sie Ihre Stromrechnungen senken möchten. Netzgekoppelte Anlagen können mit oder ohne Net Metering installiert werden. Da diese Systeme an das Stromnetz angeschlossen sind, funktionieren sie bei Stromausfällen nicht.
3. Hybrid: Hybrid-Solarsysteme sind hybride Energiesysteme, die die Photovoltaikanlage mit einer anderen Energiequelle kombinieren. Der Begriff Hybrid-Solarmodule bezieht sich jedoch auf Solar- und Batteriespeichersysteme, die an das Stromnetz angeschlossen sind. Ein Hybridsystem hat den zusätzlichen Vorteil der Netzunabhängigkeit.

Es ist ein weitverbreitetes Missverständnis, dass solare CPP auf einem Dach installiert werden müssen, z.B. als Aufdach-Solar CPP. Dieses Konzept ist in Indien schwer umzusetzen, da viele Industrien nicht genügend Platz haben, um solche Aufdach-Solaranlagen zu installieren. Generell können Solarstromanlagen auf dem Boden (netzunabhängig), im Freien (Netz) oder auf dem Dach (netzunabhängig, mit Netzeinspeisung) installiert werden. Für jeden Typ und jede Montageart gibt es unterschiedliche Faktoren, die berücksichtigt werden müssen.

Checkliste mit wichtigen Aspekten für Solar CPPs:

Schlussfolgerung:

Obwohl die Installation einer eigenen solaren Stromerzeugungsanlage viele Vorteile mit sich bringt, scheuen sich viele Branchen noch immer vor diesem Schritt. Eines der Hauptrisiken, das die Industrie wahrnimmt, sind die regulatorischen Risiken, die für sie das Problem der gestrandeten Anlagen mit sich bringen könnten. In Indien sind Stromreformen notwendig. Viele Bundesstaaten haben bereits verschiedene Strategien für den Eigenverbrauch von Strom entwickelt. Diese Maßnahmen reichen jedoch noch nicht aus, um alle Aspekte von CPPs ausreichend zu regeln. Wir müssen eine ausgewogene Politik entwerfen, die den Gesamtnutzen für die Gesellschaft als Ganzes erhöht. Darüber hinaus sollten diese Regelungen die Industrie ermutigen, nach neueren Architekturen zu suchen, die mit den Gesamtzielen der Reformen wie Senkung der Erzeugungskosten, effizientere Erzeugung usw. in Einklang stehen. Darüber hinaus sollten in diesen Verordnungen auch die langfristigen Industrietarife so früh wie möglich im Voraus festgelegt werden, damit die verschiedenen Industriezweige keine CPPs installieren, die sich am Ende als unwirtschaftlich erweisen könnten. Schließlich bedarf es einer gut integrierten Energiepolitik, die die verschiedenen Aspekte wie die KKW-Politik, die IPP-Politik, die T&D-Politik, die Politik für Privatinvestitionen in die Energieversorgung usw. berücksichtigt, so dass die Investoren für den Eigenbedarf und die anderen Beteiligten insgesamt profitieren. Dies wird eine allgemeine Entwicklung des Sektors gewährleisten, die wiederum zur Entwicklung der indischen Wirtschaft führen wird.

Dennoch haben die größten Industrieunternehmen Indiens in den vergangenen Jahren bereits auf solare CPP umgestellt. Andere Unternehmen haben Solarstrom-Dachanlagen installiert, während andere in Zweckgesellschaften für den Eigenverbrauch von Solarstrom investieren. Aus den obigen Ausführungen wird deutlich, dass dies von entscheidender Bedeutung ist, um die Kohlenstoffemissionen zu verringern und langfristig Stromkosten zu sparen.

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¹ https://fsi-live.s3.us-west-1.amazonaws.com/s3fs-public/wp22_cpp_5mar04.pdf

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