Von der Netzstabilisierung bis zum Intraday-Handel: Batterielösungen punkten durch Vielseitigkeit
Der globale Speichermarkt wächst rasant, angetrieben von innovativen Batterielösungen. Auf über 400 GWh wird die Speicherleistung der weltweit installierten Großanlagen bis 2031 steigen, wie Marktrecherchen des Geschäftsbereichs Power Systems von Rolls-Royce ergeben, die auf verschiedenen öffentlichen und bezahlten Analysen basieren. Das wäre das 10-fache dessen, was 2022 verfügbar war, so die Experten von Rolls-Royce. Die steigende Nachfrage zeigt sich bei Rolls-Royce an der Anzahl der ausgelieferten Batteriespeichersysteme, die sich jedes Jahr verdoppelt. Sponsored Post von Rolls-Royce Solutions GmbH
In den Auftragsbüchern des Geschäftsbereichs Power Systems des britischen Technologiekonzerns stehen mittlerweile rund 120 Projekte, die ein breites Spektrum an Anwendungsfällen abdecken. Sie reichen von Batteriecontainern, mit denen sich Unternehmen neue Geschäftsmodelle im Stromhandel erschließen oder Peak Shaving betreiben bis hin zu Gridsize-Systemen (Freiluft-Installation mit Zentralumrichter), wie dem größten Batteriespeicher in den Niederlanden, der die Stromnetzstabilität gewährleistet.
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Einer der Wachstumstreiber für stationäre Batterielösungen sind die regenerativen Energien. Denn je höher der Anteil grüner Energiequellen, desto mehr Zwischenspeicher werden für die volatilere Stromerzeugung benötigt. Darüber hinaus schaffen politische Rahmenbedingungen wie der europäische REPowerEU-Plan oder die Innovationsausschreibung der Bundesnetzagentur in Deutschland Anreize für neue Vermarktungsformen. Dazu zählt beispielsweise das Intraday-Trading, bei dem Strom kurzfristig innerhalb eines Tages ge- und verkauft wird. Auch lassen sich Speicherkapazitäten gewinnbringend einsetzen, um Erzeugungs- und Verbrauchsspitzen zeit- sowie preisoptimiert zu verschieben. Die Vermarkter reagieren auf Preisschwankungen an den Börsen in Echtzeit, um Arbitragegewinne zu realisieren.
Für dieses Geschäftsmodell setzt VISPIRON, ein süddeutscher Anbieter nachhaltiger Mobilitäts- und Energielösungen, acht Batteriesysteme der Marke mtu EnergyPack ein, die überwiegend in Solarparks in Thüringen und Bayern stehen. Die von Rolls-Royce im bayerischen Ruhstorf produzierten Systeme wurden in komplett mit Lithium-Ionen-Batteriemodulen, Umrichtern, Filtern, Kühleinrichtungen und Transformatoren ausgestatteten 40-Fuß-Containern geliefert. Die Speicherkapazität, die pro Einzelsystem bei bis zu 2,2 MWh liegt, hilft auch bei der punktuellen Netzentlastung, da der Strom bei Bedarf nicht über weite Strecken transportiert werden muss, sondern direkt aus dem lokalen Speicher eingespeist wird.
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Rolls-Royce produziert seine Batteriecontainer selbst im bayerischen Ruhstorf. Die Systeme werden komplett mit Lithium-Ionen-Batteriemodulen, Umrichtern, Filtern, Kühleinrichtungen und Transformatoren ausgestattet.
Eine andere Anwendung, für die immer mehr Industrieunternehmen in Deutschland mtu EnergyPacks einsetzen, die es als modulare Systeme mit Leistungen von 150 kVA bis 2.000 kVA und einer Speicherkapazität von 180 kWh bis 2.200 kWh gibt, ist das Peak Shaving – also die Glättung von Verbrauchsspitzen. Diese sind nicht nur für die Netzstabilität relevant, sondern auch für die Stromrechnung von Industrie- und Gewerbekunden. Denn die Netznutzungsentgelte, die einen großen Teil der Kosten ausmachen, bemessen sich unter anderem an der höchsten bezogenen Leistung im jeweiligen Abrechnungszeitraum. Da die Leistungspreise deutlich über den regulären Arbeitspreisen liegen, finanzieren sich die Batteriecontainer über die abgefangenen Peaks und die dadurch verringerten Netzentgelte.
Seit Beginn der Energiekrise verliert die Amortisationszeit an Wichtigkeit. Vielmehr treibt die Unternehmen die Sorge vor Stromausfällen um. Das führt zu einem wachsenden Interesse an Batteriespeichern, die wie die mtu EnergyPacks netzbildend sind, indem sie als Inselnetz fungieren. Im Fall eines Brown- oder Blackouts stellen die Batteriespeicher das Netz, halten die Spannung und alle Geräte im System synchronisieren sich damit. Das ist nur möglich, wenn die Batteriespeicher schwarzstartfähig sind, so wie die Speicherlösungen von Rolls-Royce Power Systems. Mit Umschaltzeiten, die oberhalb von UPS-Funktionalitäten liegen, sind die EnergyPacks für nahezu alle Branchen ideal geeignet.
Kompakte Batterie statt aufwändigem Trafoausbau
Zu lokalen Netzengpässen kann es auch durch die E-Mobilität kommen: Laden mehrere Fahrzeuge parallel an einem Schnellladepunkt, steigt kurzfristig der Bedarf an elektrischer Energie rapide, und zwar oft an Orten, an denen die Nachfrage zuvor sehr gering war. Mit diesem Problem waren die Stadtwerke Münster konfrontiert, die in der nordrhein-westfälischen Stadt den öffentlichen Nahverkehr betreiben. Für die emissionsfreie Elektrobusflotte installierten sie Schnellladestationen mit 350 kVA Ladeleistung, wobei es am Ende eines Verteilerkabels zu Spannungsproblemen kam. Um die temporären Lastspitzen auszugleichen, entschieden sich die Stadtwerke anstelle eines zeit- und kostenaufwändigen Trafo- und Kabelausbaus für ein mtu Energypack QS (55 kVA / 112 kWh). Die kleinste Variante der Batteriespeicher von Rolls-Royce passt in ein kompaktes Gehäuse, das sich – bunt bemalt – harmonisch in das Stadtbild einfügt.
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Neue Wege geht auch Semper Power, um Schwankungen im Netz auszubalancieren. Das niederländische Unternehmen, das Energiespeichersysteme für Wind- und Solarparkentwickler, Verteilnetzbetreiber und industrielle Abnehmer entwickelt und betreibt, beauftragte Rolls-Royce als Generalunternehmen mit dem schlüsselfertigen Bau der größten Batteriespeicheranlage in den Niederlanden und einer der größten in der EU. Mit 30 MVA Leistung und einer Speicherkapazität von 60 MWh wird die Großspeicherlösung mtu EnergyPack QG ab Ende 2023 zur Netzfrequenzregulierung eingesetzt. Sie übernimmt damit die Aufgabe, die bisher konventionelle Kohle- oder Gaskraftwerke erbracht haben. Das macht sie zu einem existentiellen Bestandteil der Infrastruktur, um erneuerbare Energiequellen in die Stromversorgung zu integrieren. Das Batteriespeichersystem, das für Kapazitäten von wenigen bis zu mehreren hundert Megawattstunden skalierbar ist, wird am Standort Visslingen von Semper Power aus 168 Batterieeinheiten, sieben Wechselrichtern und der Steuerung mtu EnergetIQ bestehen.
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Rolls-Royce hat den Auftrag erhalten, eine Batteriegroßspeicher-Anlage der Marke mtu EnergyPack QG an das niederländische Energieunternehmen Semper Power in Vlissingen schlüsselfertig zu liefern und aufzubauen. Das Batteriegroßspeicher-System wird mit einer Leistung von 30 MVA und einer Speicherkapazität von 60 MWh zur Netzfrequenzregulierung in den Niederlanden eingesetzt und dient damit der Integration von Strom aus erneuerbaren Energiequellen in das öffentliche Netz.
Der Boom bei Batterielösungen speist sich nicht zuletzt aus den vielen verschiedenen Vorteilen, die sie beim Speichern von Strom bieten. Sie lassen sich an den meisten Orten problemlos installieren, bei Bedarf flexibel erweitern und je nach Größe für unterschiedlichste Anwendungen einsetzen. Da sie überschüssigen Strom schnell speichern und wieder abgeben, sind sie prädestiniert für die Stromnetzstabilisierung. Dasselbe gilt für Microgrids, in denen die Speicher in Kombination mit einer intelligenten Steuerung und verschiedenen Energiequellen, wie Blockheizkraftwerke oder Biogasanlagen, optimal integrieren.
Sie haben noch Fragen, möchten mehr erfahren und sich austauschen? Dann treffen Sie Herrn Ebach auf dem diesjährigen VKU-Stadtwerkekongress vom 26. und 27. September in Köln.
Wenn Sie vorab bereits ein Treffen vereinbaren möchten, schreiben Sie Herrn Ebach gerne eine E-Mail.
VKU-Stadtwerkekongress 2023 - Verstehen. Verbinden. Vernetzen.
Uwe Ebach ist bei Rolls-Royce Solutions als Sales Manager für dezentrale Energieerzeugungsanlagen und Microgrids tätig. Als Elektroingenieur kann er auf eine Vielzahl erfolgreich umgesetzter internationaler Projekte in der Automatisierung und Energietechnik zurückblicken und ist durch seine langjährige Erfahrung kompetenter Ansprechpartner von der Planung bis zur Vertragsgestaltung. Neben der Entwicklung neuer Projekte, liegt sein Augenmerk auf der energetischen Optimierung mittelständiger Industrie- und Logistikunternehmen in Deutschland.
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