Auf der Autobahn zum Netto-Nullpunkt

Indien kann den Netto-Nullpunkt nur erreichen, wenn seine erneuerbare Stromkapazität 1.000 GW erreicht, ein ausreichender Gigawatt-Speicher verfügbar ist und ein belastbares Übertragungsnetz aufgebaut ist

Indien ist wie der Rest der Welt noch nicht sichtbar auf dem Weg zum Netto-Nullpunkt. Greta Thunberg und andere ihrer Überzeugungen glauben, dass dies daran liegt, dass junge Menschen – zukünftige Opfer des Klimawandels – nicht das Sagen haben. Das könnte durchaus wahr sein. Aber wenn man bedenkt, wie rücksichtslos die Entwicklung von künstlicher Intelligenz (KI), Fintech oder sozialen Medien voranschreitet – alles drei junge Unternehmungen, ohne Schutzmaßnahmen oder Aufsicht –, könnte man es verzeihen, wenn man über wohlmeinende, potenzielle Opfer hinausschaut globale Führungsrolle bei der Energiewende.

Drei Dinge müssen passieren, bevor Indien den Netto-Nullpunkt erreichen kann. Erstens muss die Kapazität für erneuerbaren Strom (EE im Sinne einer umfassenden Definition aller nichtfossilen Brennstoffquellen einschließlich Atomkraft) bis 2040 etwa 1.000 GW erreichen, gegenüber derzeit nur 179 GW.

Zweitens müssen bis 2050 Batterie-, Pumpspeicher- oder Wasserstoff-/Ammoniakspeicher (400 GW) verfügbar sein. Einer Schätzung aus dem Jahr 2020 zufolge werden die Batteriekosten für die Speicherung von 25 Prozent des erzeugten Stroms im Jahr 2025 voraussichtlich auf 1,02 INR pro kWh sinken 0,83 pro kWh im Jahr 2030. Die gemeinsame Ansiedlung von Speichern mit erneuerbarem Strom, der 3 INR pro kWh kostet, ist absolut sinnvoll und bietet den zusätzlichen Vorteil, dass die täglichen Schwankungen von Solar- und Windenergie ausgeglichen werden können.

Die Atomenergie ist ausgereift, hat aber ihre größten Nachteile noch nicht überwunden: hohe Kosten, lange Bauzeitpläne, das existenzielle Risiko von Katastrophen oder Lecks, die eine Bedrohung für die Menschen darstellen, die in einem Umkreis von 100 km um solche Anlagen leben, und hohe Stilllegungskosten.

Bereits im Jahr 2040 könnten Solar- und Windenergie zwei Drittel der Erzeugungskapazität ausmachen. Ihre Dominanz setzt sich auch über die Kommerzialisierung von Wasserstoff als sauberen Kraftstoff hinaus fort, irgendwann zwischen 2040 und 2050. Bis 2060 könnten Solar- und Windenergie 80 Prozent der Erzeugungskapazität ausmachen.

Diese prognostizierte Dominanz kann durch zukünftige technologische Entwicklungen noch verstärkt werden. Heute scheinen diese ausgereiften Technologien die einzige Option zu sein. Grüner Wasserstoff befindet sich noch in der Entwicklungsphase und ist für seine Herstellung auf erneuerbare Energien angewiesen. Die Atomenergie ist ausgereift, hat aber ihre größten Nachteile noch nicht überwunden: hohe Kosten, lange Bauzeitpläne, das existenzielle Risiko von Katastrophen oder Lecks, die eine Bedrohung für die Menschen darstellen, die in einem Umkreis von 100 km um solche Anlagen leben, und hohe Stilllegungskosten.

Kernspaltungsbasierte kleine modulare Reaktoren (SMR) sind heiße Diskussionsthemen in informierten Versammlungen als attraktive Alternativen zu zentralisierten Kernreaktoren – in Konfigurationen von nur 10 MWe und im Allgemeinen unter 300 MWe. SMRs bieten Flexibilität beim Einsatz, kürzere Bauzeiten, mehr Sicherheit im Betrieb, geringere Vorlaufkosten aufgrund der zentralen Massenkonstruktion und -produktion sowie Montage vor Ort sowie längere Betankungszyklen. Ihre Lebenszykluskosteneffizienz kann nur durch Probeläufe nachgewiesen werden. Ob das hohe Maß an Governance und Aufsicht, das erforderlich ist, um sicherzustellen, dass dezentrale Kraftwerke sicher laufen, auch bei dieser Option Nuklearbegeisterte begeistert, ist die eigentliche Sorge eines Durchschnittsbürgers.

Drittens ein belastbares Übertragungsnetz; Hier hat Indien sowohl Stärken als auch Chancen. Unser Übertragungs- und Verteilungsnetz muss neu konzipiert werden. Es wird nicht allgemein anerkannt, dass Indien weltweit der drittgrößte Strom- und Energieverbraucher ist. Rund 21 Prozent der Erzeugungskapazität (CEA Annual Review 2021) dienen der Selbstnutzung in der Industrie und sind daher nicht netzabhängig. Dieser Anteil ist unterschätzt, da fast jedes Gewerbe-, Mittelklasse- und wohlhabende Wohngebäude auch über einen Notstromgenerator oder Batteriespeicher verfügt. Dennoch wird der Großteil des Stroms über das Netz an die Kunden – Einzel- und Großhandel – geliefert.

SMRs bieten Flexibilität beim Einsatz, kürzere Bauzeiten, mehr Sicherheit im Betrieb, geringere Vorlaufkosten aufgrund der zentralen Massenkonstruktion und -produktion sowie Montage vor Ort sowie längere Betankungszyklen.

Die Erschwinglichkeit der Stromversorgung wird künftig sowohl von den Erzeugungskosten als auch von den Übertragungskosten abhängen. Das zukünftige Netz wird ganz anders aussehen und mehr kosten, weil die Ausgaben für Übertragungsleitungen zur Ableitung und Bereitstellung von Energie an Nachfragezentren steigen werden. Darüber hinaus sind die Kosten für ein belastbares, stabiles digitales Netz mit ausreichender Speicherung und schnellem Hochfahren der Erzeugungskapazität zur Gewährleistung der Wiederherstellung nach einem Schwarzstart erheblich.

Erstens könnten die Netzausspeisungspunkte im Gegensatz zu dem bestehenden ausgewählten Kreis von weniger als 550 zentralisierten Generatoren und Lieferanten (273 Wärme-, 250 Wasser- und 8 Kernkraftwerke) auf über 200 Millionen anwachsen, z Millionen Elektrofahrzeuge bis 2030 (McKinsey 2022) entscheiden sich dafür, „Prosumenten“ zu werden – die sowohl aus dem Netz verbrauchen als auch ins Netz einspeisen – über Net Metering, wie im Pradhan Mantri Kisan Urja Suraksha evam Utthan Mahabhiyan (PM KUSUM)-Programm vorgesehen. Die integrierte Verwaltung dieser dezentralen Einzelhandelsströme zur Aufrechterhaltung der Netzstabilität erfordert eine institutionelle und technologische Überarbeitung.

Heute verfügen wir über ein zersplittertes Netz in Bezug auf die Schnittstelle zu den Kunden und arbeiten in Silos, die durch Staatsgrenzen und die Versorgungsspannung definiert sind. Die Unionsregierung verwaltet alle zwischenstaatlichen Hochspannungs- und Höchstspannungsübertragungen, während einzelne Kontrolleure auf Landesebene innerhalb ihres Zuständigkeitsbereichs dasselbe tun. Die beiden Controllersätze arbeiten soweit möglich synchron.

Warum dieser institutionelle Kompromiss ein Chaos ist, kann man verstehen, wenn man sich vorstellt, dass die Indian Railways (IR) – derzeit ein einheitlicher Managementbetrieb – wie das Stromnetz in Indien geführt werden. Die Rajdhani-, Shatabdi- und Vande-Bharat-Züge sowie Supertransport-Güterzüge würden auf Gleisen verkehren, die an Staatsgrenzen enden, wobei zentrale Kontrolleure den Austausch an den Umsteigepunkten verwalten, wenn die Züge Staatsgrenzen überqueren. Das gesamte Gleissystem und die Bahnhöfe würden von Landesregierungen oder Großstädten mit fragmentierter Verwaltung, unterschiedlichen Funktionsstandards und Polizeikompetenzen zur Bewältigung von Katastrophen und Kriminalität verwaltet. Stattdessen ist die IR ein integriertes System, das von äußeren Zwängen isoliert ist – ein bisschen wie Armeequartiere und große staatseigene Unternehmen des öffentlichen Sektors der Union.

Die Unionsregierung verwaltet alle zwischenstaatlichen Hochspannungs- und Höchstspannungsübertragungen, während einzelne Kontrolleure auf Landesebene innerhalb ihres Zuständigkeitsbereichs dasselbe tun.

Man kann nur schaudern, wenn man sich vorstellt, dass eine Netzwerkinfrastruktur anders verwaltet wird. Aber genau damit muss sich der Grid Controller of India (ursprünglich POSOCO) jede Minute herumschlagen, um das Stromnetz stabil zu halten und Strom mit der normativen Frequenz und in der zeitlich differenzierten Menge bereitzustellen, die jedes staatliche Silo für die weitere Verteilung benötigt . Staaten haben auch ihre eigene Erzeugung und Übertragung. Diese Lieferungen müssen auf Landesebene berücksichtigt werden, bevor sich die Nachfrage nach zwischenstaatlichem Netzstrom auf täglicher Basis erhöht, die sich jede Stunde im Voraus ändern kann.

Da der Spitzenstrombedarf derzeit nur 220 GW beträgt, sind die daraus resultierenden Ineffizienzen erheblich. Stellen Sie sich vor, was passieren könnte, wenn im Jahr 2050 der Strombedarf des Systems um 1.500 GW ansteigt.

Das Ziel der Dekarbonisierung besteht erstens aus qualitativ hochwertigem, grünem und erschwinglichem Strom; zweitens effiziente Geräte und Industrieanlagen auf der Nachfrageseite; und drittens die institutionelle Entwicklung zur Schaffung kluger Vorschriften, die sich die Nutzung von Marktprinzipien für die Preisgestaltung und den Handel mit Kohlenstoff zunutze machen.

Eine institutionelle Wiederbelebung kann erreicht werden, indem die unterschiedlichen Mandate der Unionsregierung, der Regierungen von 30 Bundesstaaten und 52 Städten mit mehr als einer Million Einwohnern neu definiert werden (Kozhikode auf Platz 19 ist laut der Volkszählung 2011-12 größer als der 16. größte Bundesstaat Nagaland). Bevölkerung).

Elektrizität ist ein gleichzeitiges Thema mit der Einzelhandelsversorgung, die den Landesregierungen anvertraut ist. Dies ist angesichts der kontextuellen Unterschiede aufgrund der kulturellen Multipolarität Indiens sinnvoll, aber das Raster muss integriert werden.

Die Zeit, unsere antikolonialen Instinkte durch die Entwicklung einheimischer Technologieoptionen auszunutzen, wird kommen, sobald wir über die finanzielle Basis, die Managementstärke und umfangreiche Arbeitskräfte verfügen, um es alleine anzugehen.

Aus diesem Grund sollte das gesamte Programm zur dezentralen Dekarbonisierung mit finanzieller und technischer Unterstützung der Union an Landesregierungen und mehr als eine Million Städte ausgelagert werden. Um sicherzustellen, dass sowohl große als auch kleine erneuerbare Energien parallel verlaufen, sollte die finanzielle Unterstützung für letztere mit der Erleichterung ersterer durch die Landesregierungen durch die Bereitstellung von Flächen für große erneuerbare Energien verknüpft werden.

Steuerliche Unterstützung für gezielte Forschung und Entwicklung, die auf strukturierten Kooperationen mit internationalen Forschungszentren und Labors über eine strukturierte diplomatische und private Öffentlichkeitsarbeit basiert, sollte ein Motor für die laufende Neugestaltung der geopolitischen Ausrichtung Indiens sein

Die Zeit, unsere antikolonialen Instinkte durch die Entwicklung einheimischer Technologieoptionen auszunutzen, wird kommen, sobald wir über die finanzielle Basis, die Managementstärke und umfangreiche Arbeitskräfte verfügen, um es alleine anzugehen. China begann 1978 eine gemeinsame Reise, als wir noch in der Autarkie schmachteten. Apple begann 2001 mit der Produktion in China. Übrigens entsprach Chinas BIP im Jahr 2002 unserem BIP im Jahr 2022 – eine Verzögerung von 20 Jahren. Aufholjagd ist möglich, aber nur durch den Abschluss kollaborativer, technologischer und kommerzieller Allianzen, wobei Indien seinen riesigen Pool an relativ kostengünstigem technischem Fachwissen, klugen privaten Managementpraktiken und potenziellen Geschäftsgewinnen aus der unbefriedigten inländischen Marktnachfrage einbringt.

Maßnahmen vor Ort ohne tiefgreifende Institutionalisierung sind ebenso hohl wie Institutionen, die in einer dynamischen Weltordnung ihren Zweck nicht mehr erfüllen. Es wird empfohlen, die verlockenden, niedrig hängenden Früchte der Kurzfristigkeit zu meiden und sich auf die Langstrecke zu konzentrieren.

Sanjeev S. Ahluwaliaist Berater bei der Observer Research Foundation

Die oben geäußerten Ansichten gehören den Autoren.