Batteriespeicher − eine wichtige Flexibilität im Energiesystem

Gastautor Portrait

Dipl.-Ing. Thomas Speidel

Geschäftsführer der ADS-TEC GmbH und Präsident des BVES

Thomas Speidel hat an der Universität in Stuttgart Elektrotechnik studiert. Er ist nach dem Studium 1995 in das Familienunternehmen eingetreten und seit 1998 geschäftsführender Gesellschafter der ADS-TEC GmbH in Nürtingen. Herr Speidel ist Präsident des Bundesverbandes Energiespeicher (BVES) e.V. in Berlin und im Vorstand von StoREGio e.V.

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19. Juni 2018

Nicht nur die Erzeugungsstruktur unterliegt einem dynamischen Wandel, dies gilt auch für die Speichermärkte. Der Markt für kleine Speicher entwickelt sich sehr rasch. Während die Anwendungsbereiche bei Heimspeichern sich noch vorwiegend auf die Eigenbedarfsoptimierung in Verbindung mit PV-Anlagen konzentrieren, werden vor allem bei Neubauprojekten und ganzen Quartieren Speichersysteme zur energetischen und ökonomischen Optimierung eingesetzt. Im gewerblichen und industriellen Einsatz kommt die Beschaffungs- und Netzkostenoptimierung als wirtschaftlich äußerst interessante Anwendung hinzu. Anwendungen wie Lastspitzenkappung oder Notstrom spielen inzwischen eine wichtige Rolle. Die Märkte gehen nahezu fließend in große Speicheranwendungen über, welche ADS-TEC mit weitreichenden Batteriespeicherlösungen individuell bedienen kann.

Neue Geschäftsmodelle mit Gewerbe- und Industriespeicher

Zum einen stellt sich bei Investitionen an einem Standort die Frage der Wirtschaftlichkeit und da spielen Eigenversorgungskonzepte durch Kleinwind- und PV-Anlagen in Verbindung mit Batteriespeichern eine zunehmende Rolle. Auf der anderen Seite wächst mit komplexer werdenden Technologien der Anpassungsbedarf an das jeweilige Versorgungsnetz. Hier spielen Speicher zunehmend die Rolle eines „Anpassungselementes“ oder einer „Versicherung“.

Oftmals und in Zukunft sicher noch häufiger stehen PV-Generatoren zur Verfügung. Hilfreich ist, wenn die Aufgabenstellung des Energiemanagements über die reine Tag-/Nachtverschiebung hinausgeht und somit mehr Anwendungen auf die Speicherinvestition einzahlen. Beispiele hierfür sind Netzdienstleistungen wie die Frequenzregelung im Schwarm, Lastspitzenkappung, Notstrom, Schwarzstart, Handelsgeschäfte etc.

Mit Speichersystemen Leistungsspitzen abfangen 

Industriekunden haben meist neben dem Preis für die bezogenen Kilowattstunden (Energiepreis) auch einen Preis für die maximal aus dem Netz bezogene Leistung (Leistungspreis) zu bezahlen. Dieser liegt für das bezogene Kilowatt Leistung bis im dreistelligen Bereich. Mithilfe eines Batteriespeichersystems kann die aus dem Netz bezogene Leistung reduziert, sprich, eine Lastspitze gekappt werden. Je nach Tarif kann der Betrieb dann eine vier- bis fünfstellige Summe einsparen, was mit einer immer geringeren Amortisationszeit ein lohnendes Geschäft ist. Eine zeitliche Verschiebung der Last erhöht außerdem wieder den Eigenverbrauch. Mehr dazu in einem Anwendungsbeispiel.

Multifunktionalität erfordert hohe Qualität

Die Anforderungen an Speichersysteme werden komplexer und reichen weit über die klassische PV-Eigenverbrauchsoptimierung hinaus. In gleicher Weise nehmen die technischen Ansprüche an die Systeme zu.

Durch die modulare Bauweise, eine durchgängige Integrationstiefe und ein umfassendes IT-Managementsystem sind Energiespeicherlösungen von ADS-TEC von besonders hoher Qualität und für vielfältige Aufgaben bis in den Multi-Megawatt-Bereich einsetzbar. Der Kunde profitiert von ausgereiften Hochleistungssystemen und den Erfahrungen aus einer über 35-jährigen Unternehmensgeschichte.

Im Projekt Grid Control wird deutlich, wie vielfältig die Anwendungen sein können und wie weitreichend der ganzheitliche Ansatz bereits realisiert wird. (Mehr dazu in einem Bericht von 50,2.)

Mit Elektromobilität kommt ein großer Bedarf an hoher Leistung ins Netz

Schnellladetechnologie für bestehende und künftige E-Fahrzeuge
„High Power Charger“ – Schnellladen am leistungsbegrenzten Verteilnetz

Foto: ADS-TEC

Die Energiespeichermärkte sind einem raschen Wandel unterzogen, beispielsweise durch politische Regularien oder durch neu hinzukommende Verbrauchsgrößen wie die Elektromobilität.

Da in den kommenden Jahren ein deutlicher Anstieg an E-Fahrzeugen zu erwarten ist, rückt die Frage nach der Leistungsfähigkeit der Ladeinfrastruktur immer mehr in den Vordergrund. Dabei ist nicht der Stromverbrauch das Problem, sondern die Lastspitzen, wenn E-Fahrzeuge zeitgleich hohe Leistungen abrufen. Dieser Vorgang geschieht parallel zu den ohnehin bereits vorhandenen Peaks in städtischen Stromnetzen. Mehr dazu auch im Bericht „Ohne Ausbau bricht das Netz zusammen“ der Stuttgarter Zeitung oder im Filmbeitrag über das Batteriesystem im Ladepark der EnBW.

ADS-TEC bietet heute schon eine neue Dimension an Schnellladetechnologie, um auf kleinstem Raum höchste Leistungen selbst im Niederspannungsnetz zur Verfügung zu stellen. Diese batteriebasierte Energielösungen bieten den Vorteil, dass Schnellladestationen unabhängig von der vorhandenen Stromnetzleistung realisiert werden können.

320 Kilowatt „High Power Charging” im Niederspannungsnetz

Bei der HPC „High Power Charging“ – einer gemeinschaftlichen Entwicklung von ADS-TEC und Porsche – handelt es sich um Schnellladetechnologie für bestehende und künftige E-Fahrzeuge. Es besteht aus dem weniger als zwei Kubikmeter großen Batteriespeichersystem „HPC-Booster“ kombiniert mit ein bis zwei Schnellladesäulen für eine DC-Ladeleistung von bis zu 320 Kilowatt. Damit können mehrere hundert Kilometer Reichweite in wenigen Minuten geladen werden. Das System ist leicht integrierbar und nutzt das bestehende Verteilnetz effektiv und ohne aufwendigen Netzausbau.

„PowerBooster“: Mini-Containersystem für Schnellladestationen und als Quartierspeicher

Eine weitere innovative Energielösung bietet ADS-TEC mit seinem Outdoor-Batteriesystem „PowerBooster“, das ebenfalls hohe Leistungen an Schnellladestationen liefert, während es mit niedriger Leistung am verfügbaren Netzanschlusspunkt nachgeladen wird. Dies vermeidet aufwendige Mittelspannungsanlagen und die kompakte Baugröße spart vielerorts Baukostenzuschüsse oder Baugenehmigungen. Speicherkapazitäten der Standartkonfigurationen decken Bandbreiten von 120 bis 240 Kilowattstunden ab.

Gleichzeitig kann der PowerBooster als Quartierspeicher nahezu überall und direkt im Außenbereich aufgestellt und an das 400-Volt-Verteilnetz angeschlossen werden. Viele netzdienliche Funktionen wie Spannungshaltung, Verzögerung zur optimalen Bandbreiten-Nutzung, Frequenzregelung, Blindleistungserbringung oder Spitzenkappung sind möglich.

(Mehr dazu in einer Pressemitteilung von ADS-TEC.)

Debattenabend mit dem Autor

Thomas Speidel diskutiert am 19. Juni ab 19 Uhr beim „Debatten-Abend Speicher“ über das Thema dieses Beitrags.

Die Veranstaltung wird ab 19 Uhr unter folgendem Link live gestreamt: https://www.ims-cms.net/pub/27320/StiftungEnergieKlimaschutz/

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