Ausgabe 0 6/ StoraXe Industrial & Infrastructure Skalierbare Großspeicherlösungen

Transkript

1 Ausgabe 0 6/ 2016 StoraXe Industrial & Infrastructure Skalierbare Großspeicherlösungen

2 2 StoraXe Batteriemodule. Grundbausteine für industrielle Großspeicherlösungen. Batteriemodule von ADS-TEC lassen sich auf viele individuelle Anforderungen anpassen und skalieren. Je nach Spannungs-, Leistungs- und Kapazitätsanforderung werden die Bausteine zu einem leistungsstarken Batteriesystem zusammengestellt.

3 Energy Storage Industrial & Infrastructure 3 Storage Rack Controller SRC Storage Rack Battery SRB

4 4 Lithium-Ionen-Batteriespeichersysteme Industrial & Infrastructure Das StoraXe Produktportfolio Industrial & Infrastructure adressiert den Bereich großer Anlagen und Infrastrukturen. Leistungen und Speicherkapazitäten decken Bandbreiten von 100 kw / kwh bis in den Multi-MW / MWh Bereich ab. ADS-TEC StoraXe Industrial & Infrastructure Anwendungsfälle Begrenzung der Abnahmeleistung aus dem öffentlichen Netz Anteilige Versorgung dynamischer Lasten aus dem Speicher Fixe oder dynamische Begrenzung der Anschlussleistung Begrenzung der Einspeiseleistung ins öffentliche Netz Mithilfe des Speichers kann die Einspeisung ins Netz nach einem dynamischen Verlauf oder durch einen festen Wert begrenzt werden Eigenverbrauchsoptimierung Die selbst erzeugte Energie wird mithilfe des Speichers zeitlich so verteilt, dass der gewünschte prozentuale Anteil an erzeugter Energie direkt selbst verbraucht und nicht eingespeist wird Netzdienstleistungen Strombank / Quartierspeicher Frequenz, Spannung, Blindleistungskompensation Primär- und Sekundärregelleistung Notstrom- und Insel-Funktion Schwarzstartfähigkeit und Netzbildung durch das System Online-USV-Versorgung von Verbrauchern bei Netzausfall Was ADS-TEC StoraXe Systeme auszeichnet Mehrwerte Dauerhaft hohe Leistung Ausgesprochen hohe Leistung und Stromstärke beispielsweise kontinuierlich 3C-Raten über lange Zeiträume Sicherheit und Qualität Sicherheit und formale Zertifizierungen /Normen haben höchste Priorität. Dies beginnt bei der Zellauswahl und erstreckt sich über die Module bis zum Gesamtsystem Dokumentation aller Parameter über den gesamten Lebenszyklus Datensicherheit und Zugriffsschutz ADS-TEC Hardware Firewall und Router mit einem auf Hardware- Zertifikaten basierenden Sicherheitskonzept bieten einen zeitgemäßen, anerkannten und manipulationssicheren Schutz Betrieb der ADS-TEC IT in deutschen Rechenzentren Technologie 100% made in Germany 100% Entwicklungstiefe und eigener Produktionsstandort in Dresden Mehr als 35 Jahre Erfahrung in der Systementwicklung und Produktion Optimiertes Batteriemanagement-System EMS und BMS sind vollständige Eigenentwicklungen von ADS-TEC Funktionen der ADS-TEC Cloud Big-LinX Schnittstellen für zentrale Steuerung, Anbindung virtueller Kraftwerke Monitoring und sichere Fernwartung der StoraXe Systeme

5 Energy Storage Industrial & Infrastructure Leistungsmerkmale 5 StoraXe Industrial & Infrastructure Skalierbare Lithium-Ionen Speicherlösungen StoraXe Industrial & Infrastructure Energy Storage Racks Skalierbares Batteriesystem Spannungslagen können über die Anzahl seriell verschalteter Module bestimmt werden»batteriestrang«oder»batterie-cluster«aus mehreren parallelen Strängen Lieferung als Speicherkomponente oder als Komplettsystem mit Leistungselektronik (Umrichter) Optional: Auslegungsunterstützung und Energiemanagement-Software StoraXe PowerBooster Kompaktes Outdoor- Batteriesystem im Verteilnetz Outdoor-System als PowerBooster für die Versorgung von Schnell-Ladestationen bei leistungsbegrenzten Netzanschlüssen Direkter AC-Anschluss an das Verteilnetz auf 400 V Ebene Hohe Leistung in komprimierter Bauweise / einfach zu transportieren Komplettsystem mit Batterie, Umrichter, Klimatisierung, Energiemanagement-Einheit, Security /Firewall und Kommunikationseinheit via Mobilfunk Offene Schnittstellen zur individuellen Anpassung (OSGi-Framework) Vielfache Anwendungsmöglichkeiten und schnelle IT-Integration StoraXe Industrial & Infrastructure Speichercontainerlösungen Skalierbare Speicherlösung mit bis zu 2,4 MWh und 1,8 MVA je Container Individuelle Auslegung der Speichercontainer gemäß Kundenanforderungen Ausführung als Standard 10-, 20-, 40-Fuß Container oder Sondergröße Schlüsselfertige Speicherlösung inklusive Umrichter, Transformator, Klimatisierung und Schutzeinrichtung Direkte Anbindung des Speichercontainers an Nieder- oder Mittelspannung

6 6 Die StoraXe System-Module Im Baukasten von klein bis groß Batteriesysteme aus einzelnen Bausteinen Nach Bedarf passend kombiniert Im Kern bestimmen Anzahl und Verschaltung der ADS-TEC Batteriemodule Kapazität und Leistung des Batteriesystems. Skaliert wird in Strängen, die aus seriell verschalteten Batteriemodulen bestehen. Je nach erforderlicher Spannungslage werden mehr oder weniger Module in Reihe geschaltet. ADS-TEC Batteriestränge können bis VDC ausgelegt werden. In jedem Strang bildet ein SRC-Strang-Controller den Abschluss. Er beinhaltet das Strang-BMS und die DC-Sicherheitsabschaltung. Kommuniziert wird mit dem Umrichter über das ADS-TEC Slave- Protokoll (MODBUS TCP). EMM Energy Manager Modul Werden mehrere Batteriestränge parallel miteinander verschaltet und betrieben, um Kapazität und Leistung zu erhöhen, ist der zusätzliche Energymanager erforderlich. Er verknüpft die einzelnen parallelen Stränge zu einer Gesamtbatterie und bildet diese gegenüber überlagerten Systemen als solche ab. SRC Storage Rack Controller Jeder Batteriestrang ist ein Verbund seriell verschalteter Batteriemodule. Dabei besitzt jeder Strang als zentrale Einheit einen Rack-Controller. Der Rack-Controller managt und überwacht die unterlagerten Batteriemodule und kommuniziert über das Slave-Protokoll (auf Basis Modbus TCP) mit der übergeordneten Systemeinheit beispielsweise einem Umrichter oder einem Energy-Management-Modul. Darüber hinaus besitzt der Rack- Controller Sicherheitseinrichtungen wie Sicherungen und DC-Schalter. Ein Strang kann bis maximal VDC aus seriell verschalteten Modulen aufgebaut werden. SRB Storage Rack Battery Kernelement eines Batteriestrangs sind die Batteriemodule. Sie beinhalten die Batteriezellen, die je nach System seriell und parallel verschaltet sind. Wesentlicher Teil ist zudem das Batteriemanagement-System, das alle Modulfunktionen überwacht, die SOC / SOH Werte akkurat bestimmt und mit den übergeordneten Systemeinheiten kommuniziert. Batteriemodule können bis zu einer maximalen Spannung von VDC pro Strang seriell verschaltet werden. Der maximale dauerhafte Strang-Strom ist pro Strang auf 300 A begrenzt.

7 Energy Storage Industrial & Infrastructure StoraXe Das System 7 StoraXe Batterie-Strang Jeder einzelne Strang besteht aus einem SRC Strang-Controller und mehreren seriell verschalteten SRB-Rack-Batteriemodulen. Module können in einem Strang bis zu maximal 1000 VDC Strangspannung verschaltet werden. StoraXe Batterie-Cluster Für größere Batteriekapazitäten können mehrere Stränge parallel zu einem Batterie-Cluster verschaltet werden. Die Stränge, die dazu jeweils eine gleiche Anzahl von seriell verschalteten Batteriemodule aufweisen müssen, werden auf einer gemeinsamen DC-Leistungsschiene parallel angeschlossen. Das zusätzliche Energy-Management-Modul EMM bildet das Cluster dann gegenüber der externen Steuerung als eine Gesamtbatterie ab. DC Leistungsschiene Spannung max VDC Spannung max VDC MODBUS TCP Slave Protokoll EMM Energy- Manager- Modul SRC Strang- Controller MODBUS TCP Slave Protokoll Ethernet SRB Rack- Battery #1 SRB Rack- Battery #2 SRB Rack- Battery #3 SRB Rack- Battery #4 SRB Rack- Battery #n Anzahl der Module pro Strang max. bis 1000 VDC Strang #1 Strang #2 Strang #3 Strang #m

8 8 Die StoraXe System-Module Mechanisches Konzept StoraXe Batteriesysteme Mechanische Integration in die jeweilige Umgebung Batteriestränge werden in Form unterschiedlicher Racks»Stand Alone«oder in Containerlösungen integriert. Hierbei sind die leistungsstarken Temperierungsvorrichtungen Teil der mechanischen Struktur. 600 mm 500 mm StoraXe Rack Das mit Türen geschlossene System ist für den Einsatz in Hallen, Betriebsräumen oder Kellern geeignet. Durch abschließbare Türen sind die Batterien vor Schmutz und fremdem Zugriff geschützt. StoraXe String-Anordnung Abhängig von der verfügbaren Raumhöhe und -form können Batteriestränge vorzugsweise vertikal oder horizontal ausgerichtet werden. StoraXe Container-System Ausgestattet als Komplettsystem mit Umrichter, Schalt- und Klimaanlage ist das Container-System ideal als integrierte Komplettanlage im Außenbereich geeignet. Einfache Aufstellung und schnelle Inbetriebnahme sind damit sichergestellt.

9 Energy Storage Industrial & Infrastructure Kompetenz und Erfahrung 9 Sicherheit durch Kompetenz und Erfahrung Technologie und Prozesse»Made in Germany«Sicherheit energiereicher Systeme Bewährt und vertraut seit Generationen Hohe Energiedichten können im Extremfall immer auch ungebremst freigesetzt werden. Dennoch sind Gas, Wasserstoff und Millionen mobiler Benzintanks anerkannter Bestandteil unserer Alltagsinfrastruktur. Wir vertrauen diesen Systemen»Made in Germany«, weil Forschung, Entwicklung, Sicherheitsanalysen, Normen und stetige Qualitätssicherung den Nutzen maximiert und das Risiko minimiert haben. Dieses Vorgehen gilt auch für die Batteriespeicherlösungen von ADS-TEC. Lithium-Ionen-Batterien Langjährige Erfahrung Seit 2004 entwickelt und liefert ADS-TEC intelligente Lithium-Ionen-Batterien für die Automobilbranche und Medizintechnik Die Erfahrung aus über weltweit betriebenen Batteriepacks ist Basis unserer weiteren Entwicklungsarbeit Endmontage, Logistik und Service Unter einem Dach Wesentliche Prozessschritte der Modulmontage erfolgen auf dafür eigens von ADS-TEC entwickelten Automatisierungslinien Endmontage und Prüfung werden mithilfe von»in-line«messmethoden und Prozessen überwacht und dokumentiert 100 % Entwicklungstiefe Know-how im Detail Entwicklung von Elektronik, Mechanik und Software bis hin zum Komplettsystem erfolgen hausintern Eine eigene Zellkontaktierung und Kühlung sind das Ergebnis langjähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeiten Mehrstufige und redundante Überwachungseinrichtungen sorgen auf Modul- und Systemebene für einen sicheren Betrieb Qualität und Zertifizierung Grundlage aller High-End-Produkte Systemgeführte Entwicklungs-, Produktions- und Prüfungsprozesse Ausgewählte Technologien namhafter Zellhersteller Umfangreiche Tests in hauseigenen Laboreinrichtungen Jede Zelle wird vor dem Einbau automatisiert, individuell vermessen, geprüft und dokumentiert Dokumentation aller relevanter Parameter über den kompletten Produktlebenszyklus Externe Prüfungen in akkreditierten Prüflaboren Zertifizierungen durch namhafte akkreditierte Prüflabore wie dem VDE Aktive Mitarbeit in Normungsgremien

10 10 Energy Management System EMS Das Internet der Energie mit Big-LinX Big-LinX Cloud-Lösung für ein zentrales und dezentrales Energiemanagement Von der OFFLINE-Version einer dezentralen Einzelanlage bis zu komplexen ONLINE-gekoppelten Verbundsystemen Mit der ADS-TEC Plattform Big-LinX ist das Energiemanagementsystem für jeden Anwendungsfall skalierbar. Auf Basis anerkannter und höchster IT-Sicherheitsstandards können verteilte Energiesysteme, Schwarm-Anwendungen, die Integration in virtuelle Kraftwerke und komplexe Hybrid-Kraftwerke realisiert werden. Dank moderner OSGi-Framework-Technologie lassen sich Applikationen lokal oder zentral in der Cloud ausführen. Verschiedene ADS-TEC Standard-APPs bieten die Grundlage für gängige Aufgabenstellungen wie Peak-Shaving, Eigenverbrauchsoptimierung oder Notstrom. Individuelle Anwendungen sind auf der Plattform leicht zu adaptieren. Big-LinX und lokales Energy Management System EMS Energy-APPs zur dynamischen Umsetzung Ihres persönlichen Speichermanagements Umfassende Möglichkeiten vordefinierte Energy-APPs entsprechend den Anforderungen zu konfigurieren und zu betreiben Anordnung der Energy-APPs inkl. Prioritätendefinition zur optimalen Steuerung der Systembetriebsweise vor Ort Bedienung über PC, Tablet oder Smartphone Steuerung von Verbrauchern und Erzeugungsanlagen Verbundlösung verteilter Speichersysteme Big-LinX Monitoring & Reporting Immer auf der Hut und wissen, was läuft Monitoring und Reporting rund um die Uhr an 365 Tagen im Jahr Benachrichtigungen über , SMS oder ähnliche Dienste Alarm- und Meldesystem bei kritischen Systemzuständen oder vordefinierten Bedingungen Auswertungen und Statistiken über Ereignisse, Verläufe und Zusammenfassungen

11 Energy Storage Industrial & Infrastructure Big-LinX 11 Big-LinX Simulation Das Werkzeug für die System- und Anlagenauslegung Aussagen über die Komponentenskalierung und Systemauslegung bei einer individuellen Investitionsüberlegung Simulation und Berechnung individueller Fragestellungen wie Eigenverbrauchsrate, Anschlussleistungsbegrenzung, Notstromversorgung, Batterie- oder PV-Anlagengröße bei unterschiedlichen Randbedingungen Integration realer oder modellierter Lastgänge und Erzeugungsprofile Big-LinX Programming Umsetzung individueller Programme und Business Intelligence Auf Basis eines OSGi-Frameworks können eigene individuelle Programme erstellt werden. Diese können wahlweise in der Cloud oder dezentral in den Controllern der Batteriesysteme ablaufen Bauen Sie Ihr»individuelles Internet der Energie«Big-LinX Security Privatsphäre und Anlagensicherheit Speichersysteme sind anspruchsvolle und komplexe Systeme. Ungewünschter Zugang oder gar Manipulation müssen nicht nur aus haftungstechnischen oder Gründen der Privatsphäre verhindert werden Big-LinX Security bietet mit der Smartcard-Technologie hohe und anerkannte Sicherheitsstandards auf Basis von kopiersicheren Hardware-Zertifikaten, wie sie von Bankund Mobilfunkkarten bekannt sind

12 12 Systemanordnungen und Anwendungsfälle Industrial & Infrastructure Speicherlösungen Systemanordnungen und Energy-APPs StoraXe Speicherlösungen für Industrial & Infrastructure sind optimiert für den Einsatz in den folgenden Anwendungsfällen und Szenarien. Das eigens entwickelte Tool Big-LinX Simulation ermöglicht die einfache Auslegung und Simulation Ihres Anwendungsfalls. Mithilfe der ADS-TEC Energy-APPs können Abläufe priorisiert und logisch gesteuert werden. Öffentliches Netz Privat Anwendungsfall 1 Speicher als Netzkomponente Anschluss des Speichers an das private Netz. Speicher dient zur: Verstetigung der Lastgänge Abdeckung von Spitzen Begrenzung der Anschlussleistung Netzdienstleistung (Primär-/ Sekundärregelleistung) Quartierspeicher (Strombank) Verfügbare Energy-APPs: Öffentliches Netz Privat Anwendungsfall 2 Speicher mit PV-Anlage Anschluss des Speichers an das private Netz inkl. DC-gekoppelter PV-Anlage. Speicher dient zur: Verstetigung der Lastgänge Abdeckung von Spitzen Begrenzung der Anschlussleistung Begrenzung der Einspeiseleistung Eigenverbrauchsoptimierung Verfügbare Energy-APPs: Legende Zähler bidirektional ADS-TEC Batterie AC/DC bidirektional Elektroauto Solarumrichter PV- Module Lastgang / Verbrauch Netz / Versorger Blockheizkraftwerk Brennstoffzelle Windkraft Ladesäule Schalter Unterbrechungsfreie Stromversorgung

13 Energy Storage Industrial & Infrastructure Anwendungsfälle Öffentliches Netz 13 Anwendungsfall 3 Speicher mit PV-Anlage und USV Wie Anwendungsfall 2 mit der zusätzlichen Funktion einer Online-USV. Privat Verfügbare Energy-APPs: Öffentliches Netz Anwendungsfall 4 Hybrid-Kraftwerk Zusammenschaltung verschiedener Erzeugerstrukturen auf einem gemeinsamen Hoch-Volt DC-Bus. Privat Verfügbare Energy-APPs: Öffentliches Netz StoraXe PowerBooster Reduzierte Netzanschlussleistung SRC Hohe Ladeleistung Energy-APPs Für die optimale Steuerung Ihres Anwendungsfalls Begrenzung Einspeisung Begrenzung Anschluss Insel / Notstrom Eigenverbrauch Unterbrechungsfreie Stromversorgung Anwendungsfall 5 Schnell-Ladestationen Hohe Ladeleistungen nutzen, trotz begrenzter Netzkapazität. Mit geringer Leistung günstige Energie tanken und gezielt bei hoher Leistung abgeben.

14 14 StoraXe Referenzen Anwendungsbeispiele erfolgreich im Einsatz Speicher im Einsatz Beispielhafte und preisgekrönte Speicher-Projekte StoraXe Systeme von ADS-TEC sind bereits vielfach bewährt im Einsatz und unterstützen in verschiedenen Anwendungsbereichen das Energiesystem der Zukunft. Als Speicherpionier freut sich das Unternehmen über wachsende Möglichkeiten der weltweiten Speicherintegration. Multi-MW-Batteriespeicher Netzdienstleistung in der Frequenzregelung ADS-TEC ist Entwickler und Lieferant der ersten nicht geförderten Großbatterie in Deutschland, bestehend aus drei Containern für mehr als 3 MW Primärregelleistung. Bei diesem Pionierprojekt ist ADS-TEC Turnkey-Lieferant für drei Regel-Einheiten inklusive Steuerung, Firewall und Systemintegration. Inselstrom Investition in die Zukunft Ein Inselkraftwerk wird mit einem StoraXe Batteriespeichersystem von ADS-TEC zum leistungsstarken Hybrid-Kraftwerk. Die Multi-MWh Großbatterie ist in einer eigens gebauten Halle untergebracht und bildet ein Kernstück der Off-Grid-Anlage. Fernab jeder konventionellen Stromerzeugung ist die optimierte ökologische Stromerzeugung auch mit volatilen Erzeugungseinheiten möglich. Micro-Grid Smart Energy fernab der Stromnetze ADS-TEC liefert im mobilen 20-Fuß-Container eine 150 kw StoraXe Batteriespeicheranlage samt Steuerung für ein Hybrid-System bestehend aus Wind, Sonne, Diesel und Batterie nach Litauen. In Kombination mit regenerativen Erzeugungsanlagen wird effektiv fossiler Brennstoff eingespart und für eine kleinere Micro-Grid-Einheit fernab der Netze eine stabile und intelligente Stromversorgung realisiert.

15 Energy Storage Industrial & Infrastructure Referenzen 15 Neubausiedlung Stark im Verbund Eine Neubausiedlung in Weinsberg deckt ihren Strom- und Wärmebedarf zu großen Teilen mit Photovoltaik. 23 Haushalte, 145 kw Photovoltaik-Leistung, ein zentraler Batteriespeicher von ADS-TEC und mehrere thermische Speicher: Das Modellprojekt zeigt eindrücklich, dass eine energetische Vollversorgung mit Photovoltaik im Wohnquartier bereits heute möglich ist wurde Weinsberg mit dem Smart Grids-Quartier- Award ausgezeichnet. Aktuelle Auswertungen haben die hohe Autarkierate von bis zu 97% bestätigt. Strombank Das Girokonto des eigenen Stroms Im 100 kwh Quartierspeicher»Strombank«können 18 Haushalte und Gewerbebetriebe in einem Internet-Portal tagesaktuell ihre Stromerzeugung und ihren Verbrauch abrufen. ADS-TEC liefert den Lithium-Ionen-Batteriespeicher als kompakte Containerlösung und die Strombank-App für das Girokonto des eigenen Stroms. Die Strombank ist Gewinner des Stadtwerke-Awards Netzwerke, Verbände und Forschung Vielfältiges Engagement ADS-TEC engagiert sich seit Jahren in Netzwerken und Verbänden, die sich intensiv und vorwettbewerblich mit der gesamten Wertschöpfungskette von Lithium-Ionen-Batteriesystemen beschäftigen Hochschulen, Institute und Forschungseinrichtungen sind ebenso beteiligt wie namhafte Spezialisten aus den Bereichen Grundmaterialien, Komponenten-Entwicklung, Produktion, Test, Zertifizierung, Anwendung, Marktdesign, Risikoanalyse und Entsorgung StoREgio

16 Der Inhalt dieses Prospekts wird mit größtmöglicher Sorgfalt erstellt. Es wird jedoch keine Gewähr für die Richtigkeit, Vollständigkeit und Aktualität hinsichtlich der Angaben und Abbildungen übernommen. Änderungen bleiben vorbehalten und Abbildungen können abweichen. Alle Produktnamen sind Marken und eingetragene Marken des jeweiligen Eigentümers. DZ-HAND /E StoraXe Industrial & Infrastructure D Firmenzentrale (oben) Nürtingen bei Stuttgart, Produktionsstandort Wilsdruff bei Dresden ADS-TEC GmbH Ein starker Partner Familienunternehmen mit über 35-jähriger Erfahrung in der Systementwicklung 100 % Entwicklungstiefe Langjährige Erfahrung mit Lithium-Ionen-Batterien Eigene Labor- und Testeinrichtungen Marktführertechnologie und aktuelle Standards Höchste Sicherheitsstandards / Internationale Zertifizierungen Modernste Prozesse für Supply Chain Management, Produktion und Service Engagement in Netzwerken und Verbänden der Branche entlang der gesamten Wertschöpfungskette von Lithium-Ionen-Batteriesystemen Partner in zahlreichen von Bund und Ländern geförderten Forschungsprojekten Technologie 100 % made in Germany StoraXe Wir beraten Sie gerne Individuelle Auslegung und Planung der Anlage von ADS-TEC Spezialisten Sprechen Sie mit uns zusammen spezifizieren wir Ihre Lösung StoraXe Home & Small Business Speicherlösungen im Kompaktformat Unsere Produkte und Leistungen für Anwendungen bis 28 kwh Speicherkapazität finden Sie im Bereich Home & Small Business Besuchen Sie uns unter ADS-TEC GmbH Heinrich-Hertz-Straße 1 D Nürtingen Telefon Telefax energy-storage@ads-tec.de StoREgio