Engion Family, das System für die Energiezwischenspeicherung im Eigenheim

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1 Engion Family, das System für die Energiezwischenspeicherung im Eigenheim Sonne auf Abruf Dr. Alexander Hirnet General Manager Energy Storage Systems VARTA Microbattery GmbH 1

2 Company history & history of humanity go hand in hand First First First Smallest Research company Energy turnround electromobile North Pole moon landing rechargeable expedition hearing aid cell The electric car Baker Neil Armstrong The car of the future Germany starts with Runabout captures Fridtjof Nansen entered as first Small devices with drives with electric the energy the German market. explores the utmost human being the huge help. current. turnround. VARTA supplied the north of our planet. moon. VARTA develops VARTA is pumping VARTA makes battery. VARTA supplied the VARTA enabled the new microbatteries. energy into the heart energy storage expedition with light. historic pictures of of the electromobile. possible. the expedition. 2

3 Ellwangen: Der Hauptsitz von VARTA Microbattery VARTA Microbattery Die Batterie-Experten VARTA Microbattery mit Hauptsitz in Ellwangen ist weltweit präsent wurden mehr als 600 Mio Batterien am Standort Ellwangen produziert Mitarbeiter: weltweit, davon 600 in Ellwangen 3

4 Es gibt viele Anwendungen für Energiespeicher Vermeidung Netzausbau ESS ESS Eigenverbrauch Haus + PV-Anlage Stromhandel ESS Integration Erneuerbarer Energie Regelleistungen/ Frequenzregelung ESS Peak Shaving ESS Bereitstellung Schwarzstartenergie Industrie Peak Shaving 4

5 Photovoltaik und Eigenverbrauch Eingespeister PV-Strom Batteriespeicher können den überschüssigen PV-Strom nachts nutzbar machen Eigenverbrauch: Möglichst viel selbstproduzierten Solarstrom selber verwenden PV-Strom Verbrauch 24h Stunden Sonne 5

6 Mit Engion den Eigenverbrauch steigern Durchschnittlicher Eigenverbrauch <20% Mit Engion Erhöhung des Eigenverbrauchs auf bis zu 70% Schont die Umwelt und den Geldbeutel 6

7 Unabhängigkeit von Strompreisentwicklungen Einspeisevergütung Anlagentyp bis 30 kw April 57,4 54,53 51,8 49,21 46,75 43,01 39,14 28,74 24,43 19,5 Selbstverbrauchsvergütung bis 30% ,01 22,76 12,36 8,05 - ab 30% ,01 22,76 16,74 12,43-7

8 Finanzieller Nutzen der Eigenverbrauchsvergütung wächst mit der Zeit * EV: Eigenverbrauchsvergütung SP: Strompreis VE: Vergütung Volleinspeisung EV SP VE 2011: 12,36ct + 25,23ct 28,74ct = 8,85ct 2021: 12,36ct + 41,09ct 28,74ct= 24,71ct 8

9 Anforderungen an die Batterie sehr hoher Zyklenwirkungsgrad hohe Sicherheit (Einsatz in räumlicher Nähe zum Wohnraum) hohe Energiedichte, Leistungsdichte lange Lebensdauer (~20 Jahre) gute Wirtschaftlichkeit 9

10 Die Auswahl der richtigen Batteriechemie ist auschlaggebend Sorgfältige Auswahl der Batteriezellen Fokus auf hohe Qualität lange Lebensdauer Fokus geringe Zelle zu Zellestreuung Fokus hohe Eigensicherheit Lithium-Eisenphosphat Lithium Blei-Säure Energiedichte Leistungsdichte Wirkungsgrad Wh/l W/l % Wh/l W/l % Quelle: FHG Energietechnologien 2050 Quelle: Nature, 414, 2001,

11 Kapazität [% Nennkapazität] Nachteile klassischer Ansätze Eine Batteriezelle verliert mit jeden Lade- / Entladezyklus irreversibel Kapazität Zyklenlebensdauer Klassischer Batteriebau die schwächste Batteriezelle limitiert die Kapazität des Batteriepacks / Batteriemoduls die schwächste Batteriezelle limitiert die Lebensdauer des Batteriepacks / Batteriemoduls 2 Zellen, 1 Hersteller, 1 Type, 1 Batch Anzahl Lade- / Entladezyklen 11

12 Die Anfangsinvestition ist nicht entscheidend? Instandhaltungskosten Ersatzbatterien Ausfallzeiten 20 Jahre Anschaffungskosten Gesamtkosten über die Laufzeit Mehrkosten durch die reduzierte Laufzeit von Batteriezellen bestimmen die Gesamtkosten Ein Batteriespeichersystem muss kostengünstig repariert werden können! 12

13 Engion bietet Vorteile in der Gesamtkostenbetrachtung Aktives Batteriemanagement : Engion Live Balancing Battery Management System* Schwächste Zelle ist nicht mehr der limitierende Faktor Bei Ausfall eines Moduls funktioniert das Speichersystem weiter Austausch von Modulen möglich Kostengünstige Verlängerung der Lebensdauer Neue Batteriezellchemien können integriert werden *patent pending 13

14 Anfangsinvestition: Entscheidend ist die nutzbare Kapazität Blei* Wie viel nutzbare Kapazität bekommen Sie für Ihre Investition? System 1: 20 % DoD System 2: 25 % DoD System 3: 35 % DoD nutzbare Kapazität System 4/5/6: 50 % DoD Durchschnittlich 38 % der nominalen Kapazität stehen zur Verfügung * Quelle: Photon Magazin 8/2011 ** Depth of Discharge (Entladetiefe) 14

15 Anfangsinvestition: Entscheidend ist die nutzbare Kapazität Lithium* Bei einer Investition sollte immer die nutzbare Kapazität verglichen werden! nutzbare Kapazität Durchschnittlich 77 % der nominalen Kapazität stehen zur Verfügung System 1: 60 % DoD System 2: 70 % DoD System 3: 80 % DoD System 4: 100 % DoD * Quelle: Photon Magazin 8/2011 ** Depth of Discharge (Entladetiefe) 15

16 Anfangsinvestition: Entscheidend ist die nutzbare Kapazität Lithium* Engion Family Blei* 90 % DOD** Durchschnittlich 77 % der nominalen Kapazität stehen zur Verfügung Durchschnittlich 38 % der nominalen Kapazität stehen zur Verfügung * Quelle: Photon Magazin 8/2011 ** Depth of Discharge (Entladetiefe) Bezahlt wird bei allen Systemen für 100% 16

17 ENGION: SONNE AUF ABRUF Daten & Fakten ENERGIE 3,7 kwh, modular erweiterbar bis 13,28 kwh ENTLADETIEFE 90% BATTERIEWECHSELRICHTERLEISTUNG 4kW SPANNUNG AC 400V EINSPEISUNG & LEISTUNGSMESSUNG 3-phasig ERWEITERTE LEBENSDAUER Zyklen SYSTEMAUSLEGUNG SCHNITTSTELLEN mehr als 20 Jahre Ethernet SICHERHEIT Umfangreiche redundante Sicherheitsmechanik und -elektronik, feuerfestes Gehäuse sowie selbstständige Abschaltung MASSE ca. 60x185x40 cm 17

18 Engion - Qualität in drei Größen ENGION FAMILY KAPAZITÄT 3,7 kwh Anwendungen: - Eigenverbrauchserhöhung - Kurzzeit-Notstromoption ENGION FAMILY PLUS KAPAZITÄT 8,3 kwh Anwendungen: - Optimierte Steigerung des Eigenverbrauchs durch schnelles Laden und Entladen, sowie eine höhere Kapazität - Steigerung des Eigenverbrauchs insbesondere bei Mehrpersonenhaushalten, Einsatz von Elektrogeräten und E-Bikes - Notstromoption ENGION FAMILY MAX KAPAZITÄT 13,8 kwh Anwendungen: - Optimierte Steigerung des Eigenverbrauchs durch schnelles Laden und Entladen, sowie eine höhere Kapazität - Weitere Steigerung des Eigenverbrauchs, insbesondere bei größeren Haushalten, Mehrparteienhäusern, Einsatz von Großgeräten, E-Bikes, Plug-In-Hybrid Auto bzw. Elektro-Auto - Langzeit-Notstromoption 18

19 Erfolg ist Nachhaltigkeit: wir wollen Energie speichern ENGION by VARTA Storage VARTA Microbattery hat eine Lösung entwickelt, die einspringt, wenn die Solaranlage gerade keinen Strom liefert: Engion, der innovative Energiezwischenspeicher. WETTBEWERBSVORTEILE: BAUKASTEN-PRINZIP MEHRSTUFIGES SICHERHEITSKONZEPT LEBENSDAUER INNOVATIVE TECHNOLOGIE ENTLADETIEFE DESIGNFRONT optional Bei Interesse: Halle B3, Stand

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Alexander Hirnet VARTA Microbattery GmbH Daimlerstr Ellwangen 20

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