A global dataset for coal-to-renewables cost crossover analysis
Dieses Paper präsentiert einen umfassenden globalen Datensatz und ein Dashboard, das die Kohlebetriebskosten auf Kraftwerksebene mit lokalen Bedingungen für erneuerbare Energien und Finanzierung integriert, um direkte, transparente Vergleiche des wirtschaftlichen Wendepunkts zwischen der Fortführung des Kohlebetriebs und dem Übergang zu Solar- und Windkraft zu ermöglichen.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Die Stromnetze der Welt befinden sich mitten in einem stillen, massiven Wandel. Über ein Jahrhundert lang war Kohle das zuverlässige Rückgrat der Stromerzeugung – ein Brennstoff, der heiß und stetig brennt, um das Licht an und die Fabriken am Laufen zu halten. Doch die Ökonomie der Energie verändert sich schneller als die Infrastruktur selbst. Auf der einen Seite haben wir alternde Kohlekraftwerke, die bereits gebaut sind; ihre größten Kosten sind nicht mehr die Konstruktion, sondern schlicht der Brennstoff und die Wartung, die nötig sind, um sie Tag für Tag am Laufen zu halten. Auf der anderen Seite haben wir Solarmodule und Windturbinen, die eine große Anfangsinvestition zum Bau erfordern, aber fast nichts kosten, sobald sie sich drehen oder in der Sonne leuchten. Die entscheidende Frage für die Zukunft ist nicht nur, ob Erneuerbare billiger zu bauen sind, sondern ob sie günstiger zu betreiben sind als die Kohlekraftwerke, die bereits stehen. Dies ist ein komplexes Rätsel, da die Antwort von einer einzigartigen Mischung lokaler Bedingungen abhängt: wie viel Sonne oder Wind an einem bestimmten Ort vorhanden ist, wie teuer es für ein Land ist, Geld für neue Projekte zu leihen, und wie viel die lokale Kohlekraftanlage tatsächlich für ihren Brennstoff bezahlt.
Ein Forscherteam der Columbia University hat eine massive, detaillierte Karte erstellt, um dieses Rätsel für die gesamte Welt zu lösen. Sie erstellten einen neuen Datensatz, der die Kosten für den Betrieb bestehender Kohlekraftwerke mit den Kosten für den Bau neuer Solar- oder Windparks direkt daneben vergleicht. Sie untersuchten 6.580 einzelne kohlebefeuerte Einheiten, die in 73 Ländern in Betrieb sind. Für jede einzelne berechneten sie die exakten Kosten, um die Kohlekraftanlage ein weiteres Jahr am Laufen zu halten, einschließlich Brennstoff und Wartung. Dann modellierten sie die Kosten für den Bau eines neuen Projekts für erneuerbare Energien in der Nähe, wobei sie die lokale Stärke des Windes oder der Sonne und die spezifischen Zinssätze des jeweiligen Landes berücksichtigten. Ihr Ziel war es, den „Wendepunkt“ zu finden – den Moment, in dem die neue erneuerbare Energie billiger wird als die alte Kohlekraftanlage.
Die Ergebnisse zeigen, dass der Wechsel für die überwiegende Mehrheit dieser Kohlekraftwerke bereits stattgefunden hat. In ihrer zentralen Analyse, die Standardwerte für die Ressourcenqualität und Finanzierung verwendet, fanden die Forscher, dass neue Solar- oder Windenergie kostengünstiger zu betreiben ist als die bestehenden Kohlekraftwerke bei 2.702 von 2.836 Einheiten in ihrer Hauptvergleichsgruppe. Das bedeutet, dass das Geld, das für Brennstoff und Wartung ausgegeben wird, um die Kohle brennen zu lassen, höher ist als die Gesamtkosten für die Erzeugung der gleichen Menge Elektrizität aus einer neuen erneuerbaren Quelle. In vielen Regionen, insbesondere in Afrika und Asien, kristallisierte sich die Solarenergie als die günstigste Option heraus, während in anderen Gebieten wie Teilen Europas und der Amerikas der Wind der Gewinner war. Die Studie identifizierte auch eine kleinere Gruppe von 134 Anlagen, bei denen die Wirtschaftlichkeit sehr nah beieinander liegt; dies sind die sogenannten „finanzsensiblen“ Einheiten. Bei diesen spezifischen Einheiten wäre die erneuerbare Energie günstiger, wenn die Kosten für die Kreditaufnahme zum Bau der Projekte etwas niedriger wären, aber selbst hier ist der Abstand gering.
Die Forscher blieben nicht bei einer einfachen Ja-oder-Nein-Antwort stehen. Sie bauten ein flexibles System, das es jedem ermöglicht, verschiedene Szenarien zu testen. Sie berücksichtigten die Tatsache, dass Wind und Sonne intermittierend sind – das heißt, sie erzeugen nicht 24 Stunden am Tag Strom –, und fügten daher die Kosten für eine vierstündige Batteriespeicherung in die Gleichung ein. Als sie die Kosten für die Speicherung genügend Energie einbezieht, um die Lücken in Sonne oder Wind zu schließen, sank die Zahl der Kohlekraftwerke, die günstiger zu ersetzen sind, signifikant. Wenn jeder Teil der erneuerbaren Energie durch eine Batterie fließen müsste, würde der Wendepunkt für die meisten Kraftwerke verschwinden, was zeigt, dass die Speicherung ein kritisches, teures Puzzleteil ist. Die Studie untersuchte jedoch auch, wie viel günstiger die Dinge werden würden, wenn die Zinssätze für Projekte mit erneuerbaren Energien durch staatliche Unterstützung oder politische Änderungen gesenkt würden. Sie fanden heraus, dass, wenn die Finanzierungskosten um nur wenige Prozentpunkte gesenkt würden, fast jede einzelne Kohlekraftanlage in ihrem Datensatz teurer wäre, als die alternative erneuerbare Lösung zu betreiben.
Diese Arbeit bietet ein transparentes, einheitenbasiertes Protokoll, das über nationale Durchschnittswerte hinausgeht und die spezifische Realität einzelner Kraftwerke betrachtet. Die Forscher kombinierten Daten aus globalen Kohle-Trackern, Solar- und Wind-Atlanten sowie Finanzberichten, um eine einzige, konsistente Sichtweise zu schaffen. Sie stellten sicher, dass zwischen Anlagen, die direkt in das öffentliche Netz einspeisen, und solchen, die private Industrien bedienen oder Wärme liefern, unterschieden wird, wobei sie sich in ihren Hauptergebnissen auf die netzgebundenen Einheiten konzentrierten, die den Großteil der Welt mit Strom versorgen. Der Datensatz steht nun jedem zur Verfügung und ermöglicht es politischen Entscheidungsträgern, Investoren und Forschern, genau zu sehen, wo das wirtschaftliche Argument für die Stilllegung von Kohle am stärksten und wo es am schwächsten ist. Er bestätigt, dass die Transition zu sauberer Energie nicht nur eine Frage der Technologie ist, sondern der lokalen Ökonomie, und dass für einen großen Teil des weltweiten Kohlebestands die Mathematik bereits sagt, dass es Zeit ist, weiterzuziehen.
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