Stationäre Stromspeicher als Element der Energiewende

Transkript

1 Stationäre Stromspeicher als Element der Energiewende Dr. Johannes Kostka Konstanz, 13. Juli

2 Bosch Stationäre Stromspeicher Agenda 1. Stromspeicher: Ein Geschäftsfeld der Robert Bosch GmbH 2. Anwendungsfälle für Stromspeicher 3. Bosch-Projekte: Erfahrungen aus der Praxis 3

3 Bosch vier Unternehmensbereiche 1. Bosch-Kenndaten 2014 Bosch-Gruppe gesamt 48,9 Mrd. EUR Umsatz Beschäftigte Beschäftigte seit 01. April 2015* Mobility Solutions Einer der weltweit größten Zulieferer von Kraftfahrzeugtechnik 68 % Umsatzanteil Industrial Technology Führend in Antriebs- und Steuerungstechnologie Verpackungs- und Prozesstechnik Energy and Building Technology Führender Hersteller von Sicherheitstechnik Weltmarktführer von Heizungsprodukten und Warmwasserlösungen 32 % Umsatzanteil Consumer Goods Führender Anbieter von Elektrowerkzeugen und -zubehör Führender Anbieter von Hausgeräten *Inkl. BSH Hausgeräte GmbH (ehermalig BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH) und Robert Bosch Automotive Steering GmbH (ehemalig ZF Lenksysteme GmbH). 4 C/CCB Robert Bosch GmbH Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion,

4 Bosch Stationäre Stromspeicher 1. Innovative Energietechnologien von Bosch Komponenten für Wind- und Solarenergie Stationäre Speichertechnik Komponenten für Windkraftanlagen Wechselrichter Stationäre PV-Speicherlösungen für den residentiellen Bereich, sowie kommerzielle & Industrieanwendungen Demonstrationsprojekte im MW-Energieversorgerumfeld Industrieanwendungen Erzeugung Infrastruktur Verbrauch / Effizienz Dienstleistung / Vernetzung Gebäudetechnik Energiedienstleistungen Softwarelösungen Hocheffiziente Gas- und Ölkessel/-thermen, BHKW, Wärmepumpen, Solarthermie, thermische Speicher, Geothermie Ganzheitliche Optimierungskonzepte Antriebs- und Steuerungstechnik Industriekessel für Warmwasser und Dampf, KWK-Anlagen Dezentrales Energiemanagement Energieoptimierung in v.a. kommerziellen u. (Industrie-)Gebäuden Effizienzdienstleistungen Internet-basierte System- und Dienstleistungsplattformen Diverse smart energy-anwendungen (z.b. virtuelle Kraftwerke, smart metering, smart home/smart grid) 5

5 2. Speicher nützen auf unterschiedlichen Ebenen im Stromnetz Zentrale Erzeugung Lastverschiebung Optimierter Kraftwerksbetrieb ÜNB Dezentrale Erzeugung Eigenverbrauch Systemdienstleistungen Lastspitzenkappung Netzdienlichkeit VNB KWK Energiehandel Erneuerbarer Energien Integration Vermarktungsfähigkeit : Transformator Regelenergie Reserveleistung Vermeidung von Netzüberlastung Netzausbau Systemdienstleistungen Leistungsspitzenkappung Notstrom Industrie Kommerziell & Residentiell Eigenverbrauch Notstrom 6 ÜNB:Übertragungsnetzbetreiber, VNB: Verteilnetzbetreiber

6 Bosch Stationäre Stromspeicher 2. Stromspeicherlösungen für verschiedene Anwendungsfälle PV Systeme für private Haushalte kwh Integration Erneuerbarer Energien MWh Netz Nacht Tag Eigenverbrauch von grüner Energie Notstromversorgung Reduzierung Netzbelastungen Erneuerbare Energien Netz Wind- und PV-Energie wird planbar Vermeidung Netzausbau Systemdienstleistungen Regelenergie MWh Lastprofiloptimierung für Industrie kwh - MWh Exakte Leistungsbereitstellung entsprechend der Frequenzabweichung möglich Hindernis: Präqualifikationsanforderungen MW Laden a.m. p.m. Nachfrageprofil Entladen Hrs Optimierung der Energiekosten Reduktion Spitzenlast Zeitvariable Tarife 7

7 3. Auslegung und Betrieb bestimmen technischen und ökonomischen Nutzen der Projekte Bosch Energy Storage Solutions Analyse der Daten & Anforderungen Bosch Planning Tool für optimale Systemauslegung Unterstützung & Anleitung in der Betriebsphase Maßgeschneiderte Service- Module für höchste operative Erträge 4 1 Service: Leasing/ Finanzierung & Betrieb/ Wartung 5 Service: Planung und Beratung Kundenspezifische Systemgarantien Bosch- Lösung Errichtung und Inbetriebnahme 4 2 Systemdesign, Hardware Steuerung, Software Erfahrenes Projekt-Management für nahtlose & schnelle Umsetzung Weltweite Unterstützung 3 Kostenoptimiertes thermisches, mechanisches und elektrisches Design auf Basis verlässlicher und zertifizierter Komponenten Hervorragendes Energie Managementsystem für Speicher und alle Energie-Erzeuger für höhere Erträge und niedrigere Kosten Zukunftsweisende Vorhersageund Optimierungsalgorithmen für überragende Performance 8

8 3. Unsere Referenzen 135 kwh Kelsterbach, DE, Quartierspeicher 1 MWh Braderup, DE, Minimierung EE Abregelung 2,4 MWh Braderup, DE, Regelenergie 20 kwh Hildburghausen, DE; PV Eigenverbrauch 2 MWh Hamburg, DE, Regelenenergie 135 kwh Fort Bragg, US, Microgrid 9

9 Speicher im Arealnetz: Kelsterbach/Süwag Speichersystem 50 kw / 135 kwh Lithium Ionen Batterien Modulares 19 Schaltschranksystem 7 Batterieschränke 2 WR-Schränke 3 Phasensystem Verbunden mit BHKW & PV Erhöhung des Eigenverbrauchs 10

10 MWh-Speicher in Braderup: Hybrid-Speicher Speicher am Windpark Windpark: 18 MW Hybrid-Speicher: Vanadium-Redoxflow-Batterie: 0,3 MW/ 1,2 MWh (Energiebatterie) Lithium-Ionen-Batterie: 2 MW/ 2,4 MWh (Leistungsbatterie) Anwendungen Vermeidung von Netzüberlastung Teilnahme am Regelenergiemarkt 11

11 Vanadium-Redoxflow-Batterie in Braderup Tanks: beinhalten die Elektrolytlösungen und Stack bestimmen die Speicherkapazität Stacks: beinhalten die Membranen und bestimmten die Speicherleistung Pumpen: befördern die Elektrolytlösungen durch die Membranen Vanadium-Redoxflow-Batterie in Braderup: 0,3 MW/ 1,2 MWh Kapazität [h] / [MWh] Tanks Pumpen Besonderheit: Speicherleistung und Kapazität können unabhängig voneinander skaliert werden 3 Wichtigste Vorteile: Sehr hohe Zyklenfestigkeit (> Zyklen) Keine Selbstentladung (im ausgeschalteten Zustand) Bei hoher Speicherdauer (>4 Std) sehr günstig Leistung [MW] 12

12 Lithium-Ionen-Batterie in Braderup Viele verschiedene Variante (Chemie): LFP (LiFePO 4 ), LMO (LiMn 2 O 4 ), NMC (LiNiMnCoO 2 ), ca Lithium-Ionen-Batterie in Braderup: 2MW / 2,4MWh Aufbau eines MWh-Speicher: Zellen Module Regale Schränke / Container Leistungselektronik Kühltechnik, Steuerung etc. Wichtigste Vorteile: Sehr hoher Wirkungsgrad (95% DC) Hohe Energiedichte Sehr schnelle Reaktionszeit 13

13 Speicher als Element der zukünftigen Energieversorgung! Speicher können bereits heute ein Teil der Lösung sein, um: Erneuerbare Energien zu integrieren Eigenverbrauch zu erhöhen Stromnetze zu stabilisieren Netzüberlastungen zu reduzieren Entscheidend für zukünftigen Einsatz von Speichern sind die regulatorischen Rahmenbedingungen 15

14 Vielen Dank! Kontakt: Besuchen Sie unsere Homepage: und unseren Blog: 16