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News | 28.10.2016
Alternative zum Netzausbau

Großbatterien stabilisieren lokale Stromnetze

Der Ortsspeicher in Tussenhausen besteht aus einem Wechselrichter (links im Bild) und einem sogenannten Cellcube FB 200 – 400 (rechts im Bild).
© LEW

Großbatterien sind eine wirtschaftliche Alternative zum Netzausbau auf

lokaler Ebene. Zu diesem Ergebnis kommen Forscher des Projektes

SmartPowerFlow des Reiner Lemoine Instituts. Mithilfe eines eigens

entwickelten Batterieprototyps ermittelten sie dabei ein Betriebsmodell

mit größtmöglichem Gewinn.

Der steigende Anteil erneuerbarer Energien stellt neue Herausforderungen an die Stromnetze, da die Leistung von Solar- und Windenergie je nach Wetterlage schwankt. Das belastet insbesondere die sogenannten Verteilnetze – also die Stromnetze auf lokaler Ebene – woran Haushalte angeschlossen sind. Das liegt daran, dass sich die meisten Erneuerbaren-Anlagen wegen ihrer niedrigen Anschlussleistung in diesen Netzen befinden. Diese Verteilnetze sind aber nicht dafür ausgelegt. Daher ist der Ausbau der Stromnetze derzeit in aller Munde. Der Projektleiter Dr. Jochen Bühler erklärt: „Aus unserer Sicht ist der zunehmende Netzausbau aus volkswirtschaftlicher Sicht nicht sinnvoll, da die Netze für eine Belastung ausgelegt werden, die nur an wenigen Tagen im Jahr erreicht wird – das ist unnötig teuer und aufwendig.“

Bei der im Projekt genutzten Großbatterie handelt es sich um den Prototypen einer Vanadium-Redox-Flow-Batterie. Für diese entwickelten die Forscher eigens einen Wechselrichter sowie eine Steuerung. Die Großbatterie wurde in das Stromnetz in Bayerisch-Schwaben integriert und in einer einjährigen Testphase überprüft. Ziel war, sowohl den wirtschaftlichen als auch den netzstützenden Betrieb zu ermöglichen. Eine Analyse der Geschäftsmodelle für Großbatterien ergab, dass unter heutigen Rahmenbedingungen in Deutschland der Einsatz von Batterien am Primärregelleistungsmarkt der mit Abstand lukrativste Anwendungsbereich ist. „Wir haben in diesem Projekt Alternativen geprüft. Großbatterien stellen hierbei eine Option dar, da sie durch eine optimierte Betriebsweise die Aufnahmefähigkeit der lokalen Netze für erneuerbare Energien erhöhen können“, fasst Bühler zusammen.

Für die Verteilnetze verhalten sich Batterien, welche Primärregelleistung erbringen, allerdings zunächst nicht netzdienlich, da das Be- und Entladen des Speichers einzig durch die Netzfrequenz und nicht durch die lokale Netzsituation bestimmt wird. Dieses Problem löste das Reiner Lomoine Institut mit einer intelligenten Batteriesteuerung, die die Spannung im Ortsnetz entsprechend regelt und so die Netzaufnahmefähigkeit für erneuerbare Energien erhöht.

Das Neue an diesem Ansatz ist die Kombination eines marktgetriebenen und zugleich netzdienlichen Batterieeinsatzes auf Verteilnetzebene. Für lokale Netzbetreiber lohne sich in vielen Fällen auch der Einsatz von Großbatterien, sodass sehr viele von ihnen dezentral über Deutschland verteilt werden könnten, sind sich die Forscher einig. Voraussetzung sei dabei, dass die Speicher von externen Investoren aufgrund tragfähiger Geschäftsmodelle erbaut werden und die Batterien mit einer netzdienlichen Regelung ausgestattet werden. Für die Netzbetreiber ist diese Lösung, selbst unter Berücksichtigung von etwaigen Kompensationszahlungen für den Mehraufwand, welche den Batteriebetreibern für das netzdienliche Verhalten Ihrer Anlagen entstehen, günstiger als die eigenen Netze auszubauen. Der Einsatz von Speichern hilft, Netzausbaumaßnahmen zu vermieden und senkt die Stromkosten.

Detaillierte Informationen zu SmartPowerFlow gibt es auf der Projektvisitenkarte.

Gefördert durch die Bundesregierung aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages

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