Batteriespeicher

Der Batteriespeicher wird aufgrund seiner vielfältigen Einsatzfähigkeit gerne als das „Schweizer Taschenmesser der Energiewende“ bezeichnet. In der Abbildung sind die einzelnen Anwendungsfelder zu sehen, die sehr unterschiedliche Bereiche von Netzentlastung, Handel an Strommärkten, Verbesserung der Spannungsqualität bis hin zur Eigenverbrauchsoptimierung abdecken.

Bayernwerk Natur setzt bei Batteriespeichern auf die in der Praxis etablierte Li-Ion-Technologien. Unsere Systeme sind modular in Containerbauweise oder Cubes aufgebaut und damit flexibel in den Leistungsklassen von 50 kW bis in den Bereich mehrerer Megawatt einsetzbar. Ein solcher Batteriecontainer oder -cube setzt sich aus mehreren integrierten Teilkomponenten zusammen, die über wenige Schnittstellen mit einem Kundennetz verbunden werden können.

In der Darstellung ist ein exemplarischer Aufbau einer Containeranlage zu sehen. Die Batteriemodule sind in einem klimatisierten Bereich des Containers aufgebaut. Dabei werden wichtige Performanceparameter wie die Zellspannung sowie die -temperatur kontinuierlich durch das Batteriemanagementsystem (BMS) erfasst. Die Gleichspannung der Batterie wird dann durch einen oder mehrere Umrichter auf Wechselspannung umgesetzt. Der Netzanschluss erfolgt je nach System direkt auf der 400 V oder über einen Transformator auf der 20 kV-Ebene. Die eigentliche Intelligenz des Systems erfolgt im Energiemanagementsystem (EMS). Hier ist die Steuerungslogik für den jeweiligen Business Case hinterlegt, die dem Speichersystemsystem die Befehle zum gezielten Be- und Entladen erteilt.

Peak-Shaving bzw. Lastspitzenkappung

Peak-Shaving dient zur flexiblen Entlastung des Stromnetzes. Dies kann erfolgen um Lastspitzen zur Netzentgeltoptimierung zu kappen, das Stromnetz in Hochlastzeiten zu entlasten oder Baukostenzuschüsse durch Netzausbau z. B. für Elektromobilität zu vermeiden. Weiter Informationen zu Peak-Shaving finden Sie unter [Betriebliches Lastmanagement und Peak Shaving].

Regelleistungs- & Spot-Vermarktung

Durch Vermarktung von Flexibilität am Regelleistungsmarkt oder den Stromkurzfristmärkten können zusätzliche Erlöse erzielt werden. Da die Preise der Regelleistung in den letzten Jahren stark gefallen sind, reicht die Vermarktung derzeit nicht zur vollständigen Refinanzierung eines Speicherprojektes aus. Den fallenden Preisen am Regelleistungsmarkt stehen steigende Preisdifferenzen an den Spot-Märkten gegenüber, die Arbitragegeschäfte ermöglichen und so einen weiteren Preisverfall in der Regelleistung kompensieren können. Durch kombinierte Anwendungsfälle aus z. B. Peak-Shaving und Vermarktung steigert Bayernwerk Natur somit die Wirtschaftlichkeit des Batteriesystems.

Clean Voltage

In immer mehr Produktionsbetrieben reicht die Spannungsqualität, die nach zulässigen Grid-Code aus dem Stromnetz geliefert wird nicht mehr für eine stabile Produktion aus. So kommt es durch Spannungswischer zur Unterbrechung in der Produktion mit zum Teil erheblichen Auswirkungen auf den Wiederanlauf der Prozesse. Durch Batteriespeicher können diese Spannungsschwankungen geglättet werden und somit entweder einzelne Prozesse oder gesamte Anlagenbereiche abgesichert werden.

Eigenverbrauch

Selbsterzeugter Strom aus erneuerbaren Energien wie z. B. aus Photovoltaikanlagen wird gegenüber vom Netz bezogenem Strom nur mit einer reduzierten EEG-Umlage belastet. Erhält diese Anlage keine oder eine unattraktive Einspeisevergütung, besteht häufig ein finanzieller Anreiz den Strom selbst, lokal vor Ort zu verbrauchen, statt ihn in das Stromnetz einzuspeisen. Ein Batteriespeicher kann so einer potenziellen Rückspeisung ins Netz entgegenwirken. Durch die Batterie wird lokal überschüssiger, selbsterzeugter Strom zwischengespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt zu einem attraktiven Preis und mit geringem CO₂-Rucksack genau dort wo er erzeugt wird, auch wieder verbraucht.

Inselbetrieb & Autarkie

Micro-Grids und autarke Systeme werden häufig im Kontext von ländlicher Entwicklung in Regionen mit schwachem Stromnetz diskutiert. Jedoch gibt es mittlerweile auch praktische Anwendungsfälle in Deutschland. Dies liegt darin begründet, dass für autarke Systeme weder Netznutzungsgebühren für das Stromnetz, noch EEG-Umlage anfallen. Diesen Einsparungen stehen technische hohe Anforderungen an die Systemsicherheit gegenüber warum die Prozesse, die für Autarkie geeignet sind sorgfältig ausgewählt werden müssen.