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Batteriespeicher mit 5 Megawatt Leistung
Forscher der RWTH Aachen wollen mit Industriepartnern belastbare Aussagen über die Kosten und Einsparpotenziale von Batteriespeicherkraftwerken gewinnen. Zu diesem Zweck entsteht in Aachen derzeit ein weltweit einmaliges modulares Batteriespeicherkraftwerk mit einer Leistung von fünf Megawatt. Die Anlage geht am 8. September 2016 in Betrieb.
| Projektstatus | In Betrieb |
|---|---|
| Typische Anlagengröße (Energie) | 5 MWh |
| Typische Anlagengröße (Leistung) | 5 MW |
| Speicherverlust | circa 0,1 %/Tag |
| Brauchbarkeitsdauer der Anlage | technologieabhängig bis 20 Jahre |
| Ansprechzeit bei Bereitstellung der Energie | circa 100 ms |
| Wirkungsgrad (AC/AC) | je nach Anwendung und Batterietyp ca. 90 % |
| Zyklenfestigkeit | je nach Anwendung und Batterietyp bis zu 10.000 |
| Typische Entladezeit | 45 bis 60 Minuten |
| Typische Zeit zwischen Ein- und Auslagerung | stark anwendungsabhängig – von Sekunden bis mehrere Stunden |
| Anwendungsbeispiele | Integration von erneuerbarer Energie, Regelleistung, Stromhandel |
| Projektlaufzeit | Juli 2013 bis Juni 2017 |
Die Besonderheit von M5BAT ist der modulare Aufbau des Mittelspannungsspeichers, bei dem unterschiedliche Batterie-Technologien miteinander verknüpft werden. M5BAT steht für „Modularer multi-Megawatt multi-Technologie Mittelspannungsbatteriespeicher“. Es werden Lithium-Ionen-Batterien als kurzfristige Leistungsspeicher eingesetzt, Hochtemperatur-Batterien dienen der Energiebereitstellung über mehrere Stunden und Bleibatterien werden bei kurzen und bei mittleren Entladezeiten eingesetzt.
Während des Baus und Betriebes der Anlage ermitteln die Wissenschaftler technische und wirtschaftliche Optimierungspotenziale. Zudem erarbeiten sie sogenannte Zielkostenansätze für Speicheranwendungen - wie Primär- und Sekundärregelung. Diese erlauben Aussagen darüber, ab welchen Erlösen Batteriespeicherkraftwerke - unter Berücksichtigung der Kostendegression insbesondere bei Batteriezellen - wirtschaftlich betrieben werden können oder welche regulatorischen Anreize geschaffen werden müssen. Die Ergebnisse werden dann in einem Handbuch für Batteriespeicherkraftwerke zusammengefasst, das für die Kostenplanung und den Einsatz von Batteriespeicherkraftwerken dienen soll.
Im laufenden Betrieb das Batteriekraftwerk weiter optimieren
Die Errichtung und der Betrieb der Anlage soll belastbare Aussagen zur Lebensdauer, zu Kosten und Einsatzpotenzialen ermöglichen. Dazu gehören neben den eigentlichen Kosten für die Batteriezelle vor allem auch Peripherien für die Installation der Batterieanlage. Diese enthalten neben der Unterbringung auch die Batteriemanagement- und Batterie-Diagnosesysteme und die zentrale Anlagensteuerung sowie das thermische Management. Die Forscher erproben und optimieren das Zusammenspiel der unterschiedlichen Batterietypen für verschiedene Anwendungsprofile. Zudem soll ein Energiemanagementsystem der Anlage an den einzusetzenden Batterien, Wechselrichter und Leittechnik entstehen.
Batteriespeicher sind überall einsetzbar
Elektrochemische Speicher sind dadurch interessant, dass sie nicht an geografische Voraussetzungen geknüpft sind wie Druckluftspeicher und Pumpspeicherwerke und dass mit verhältnismäßig geringen Planungsfristen für die Errichtung zu rechnen ist. Es ist daher notwendig, die Kompetenzen zur Entwicklung kostengünstiger Bauformen, zum optimierten Betrieb und zur vergleichenden Technologiebewertung aufzubauen und die Leistungsfähigkeit verschiedener Technologien unter realistischen Einsatzbedingungen ergebnisoffen zu erproben.
