Anwendung von Batteriespeichern

Transkript

1 Peter Rambow Anwendung von Batteriespeichern in der Praxis Workshop: Geht nicht gibt s nicht - Energiegewinnung auf kommunalen Dächern - Stromspeicher

2 Inhalt Speichersysteme und Batterietypen für kleine und mittlere Anwendungen (EFH / Großanlagen) Sektorenkopplung Praxisbeispiele Rahmenbedingungen

3 Speichersysteme und ihre Anwendung Pumpspeicherkraftwerke Elektrochemische Speicher (z.b. Redox-Flow-, oder Natrium- Schwefel-Batterien) Power-to-Gas

4 Motivation PV-Speicher Reduzierung der Strombezugskosten Unabhängigkeit ( Autarkie ) Steigerung des PV- Eigenverbrauchs Für privaten und gewerblichen Bereich Netzentlastung Spitzenlastkappung Erweiterung Netzanschluss

5 Klassische Auslegung von Speichersystemen

6 Fragen über Fragen Lithium oder Blei? Low Voltage oder High voltage? Einphasig oder dreiphasig? AC- oder DC-gekoppelt (Hybridoder Batteriewechselrichter)? Notstrom oder nicht? Lade- / Entladeleistung?

7 Lithiumbatterien für kleine private Anwendungen Bilden aktuell (noch) den Löwenanteil am derzeitigen Speichermarkt Größen ab ca. 3 bis etwa 20 kwh Leistungsbereich 1 5 kw Anbieter z.b. LG Chem RESU, BMZ ESS, Hoppecke (Blei und Lithium), Tesvolt Teilweise nachträglich erweiterbar

8 Bleibatterien - z.b. Hoppecke Spielen am Heimspeichermarkt keine große Rolle mehr z.b. sun powerpack classic Verschiedene Größen bis ca. 11 kwh nutzbar, 24 oder 48V DC Im Off-Grid-Sektor und Gewerbe noch große Speichersysteme, basierend auf 2V-Zellen Mit 2V-Zellen 48V-Systeme bis zu 4700Ah (OPzS) möglich

9 DC- und AC-Kopplung Voltwerk DC-Kopplung AC-Kopplung Wettbewerber Wettbewerber Wettbewerber AB Quelle: pv magazine

10 Ersatzstrombetrieb (Backup) Sicherstellung der Stromversorgung für ausgewählte Verbraucher über einen begrenzten Zeitraum Batterieladezustand (SoC) begrenzt die Dauer des Ersatzstrombetriebes parallele Nutzung aktuell erzeugten PV-Stroms möglich

11 Systemvarianten Stromspeicher - vereinfachte Übersicht DC-System, Akku integriert DC-System, Akku extern Hybridwechselrichter AC-System, Akku extern PV-Wechselrichter Bat.-Wechselrichter

12 Speichersysteme im Residential - Bereich

13 Lithiumbatterien für gewerbliche Anwendungen Batteriewechselrichter und Batteriespeicher für höhere Lade- und Entladeleistung Skalierbare Kapazitäten > 20 kwh, auch für dreiphasige Anwendungen Nachfrage auch im privaten Bereich, z.b. zur Integration Ladetechnik E-Mobilität SMA Single- und Multicluster bis 72 kw AC Jeweils bis zu 81 kwh je Cluster (12* BMZ ESS 9.0)

14 Quellen: Bundesverband Erneuerbare Energien e.v., Agentur für Erneuerbare Energien, Wikipedia

15 Sektorenkopplung in der Energiewende Begriff: gemeinsame Betrachtung, Vernetzung und Optimierung der unterschiedlichen Sektoren von Energiewirtschaft und Industrie Elektrizität, Wärme, Verkehr, Industrie und Kälte Bisher weitgehend isoliert voneinander betrachtet und optimiert Ermöglicht Dekarbonisierung der Bereiche Industrie und Verkehr, die wesentlichen Anteil an den Treibhausemissionen haben Sektorenkopplung notwendig, um Energiewende zu schaffen und Klimaschutzziele umzusetzen Aktueller Anteil EE: bei Strom ca. 32% im Energiemix, nur ca. 13% bei Wärme und ca. 5% im Bereich Verkehr EE-Strom in Wärme: z.b. Wärmepumpe, EE-Strom im Verkehr: E-Mobilität Power-to-heat; power-to-gas Quellen: Bundesverband Erneuerbare Energien e.v., Agentur für Erneuerbare Energien, Wikipedia

16 Praxisbeispiel 1 Gewerbe: Bürogebäude Fa. Widmann EnFa die Energiefabrik Baujahr m² Büro- und Produktionsfläche Stromgestehungskosten 10ct / kwh (Mix PV 112 kw, Biogas-BHKW 40 kw (el) und 80 kw (th) Batteriespeicher Blei-Gel 400 kwh, 6 Stück SMA Sunny Island (max. 36 kw) Heizung, Kühlung, E-Mobilität energieautark

17 Praxisbeispiel 2 kommunal: Trinkwasseraufbereitung Standort Südthüringen PV-System 15,39 kwp / Energiespeicher Lithium (BMZ) mit 16 kwh nutzbar; 13,8 kw 3~, Leistung des Batteriesystems Energiebedarf ca. 90 kwh / d, Leistungsbedarf relativ konstant 4 kw, 24 h Betrieb (aktuell ca. 50% Autarkie

18 Rahmenbedingungen Wirtschaftlichkeit und Förderung Wirtschaftlichkeit Ergibt sich auch der Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems: Einspeisevergütung und Einsparung beim Bezug Beispiel: Muster Solar lohnt sich Förderprogramme: KfW: Erneuerbare Energien Standard und Premium (270, 271, 281), 275: Speicher Förderung auf Länderebene, z.b. Baden-Württemberg, Sachsen, Brandenburg (geplant) und kommunal

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!