SPEICHER IM STROMNETZ

Transkript

1 SPEICHER IM NETZ Status Quo, Technologien und Entwicklungstrends AGEN GmbH Am Steinbruch Taucha MOBILITÄT.

2 AGENDA Einführung Status Quo Stromspeicher Chemische Speicher Wärmespeicher Mehr als Speicher Dienste Entwicklungstrends Ausblick 2

3 Überschusseinspeisung einer Photovoltaikanlage PV-Ertrag Strombedarf PV-Bedarfsdeckung Netzbezug Überschusseinspeisung 3

4 Stromspeicher zur Eigenverbrauchsoptimierung PV-Ertrag Strombedarf PV-Bedarfsdeckung Netzbezug Überschusseinspeisung Speicher-Bedarfsdeckung 4

5 Marktentwicklung & Marktübersicht Halbjährlicher Zubau PV-Stromspeicher Kumulierter Zubau PV-Stromspeicher H H H H H H H H Datenquelle: Speichermonitoring 2017 ISEA RWTH Aachen 5

6 Konsolidierung der nutzbaren Batteriekapazität Kapazität (kwh) Kapazität (kwh) H Datenquelle: Speichermonitoring 2017 ISEA RWTH Aachen 6

7 SPEICHER SPEICHER Elektrisch-Chemisch Elektrisch Mechanisch Blei Supraleitend- Magnetisch Schwungradspeicher Lithium Kondensatoren Pumpspeicher Flow-Batterien Luftspeicher 7

8 SPEICHER Bleispeicher und Lithiumspeicher Blei Robustheit Erfahrungswert Recyclingprozess Lademanagement /kwh Lithium Energie- und Leistungsdichte Wirkungsgrad Zyklenanzahl Lebensdauer ~15a Marktanteil PV-Speicher Lithium Blei 50 Zyklenfestigkeit Energiedichte Belüftung Wartung Masse Lebensdauer 5-10a BMS Recycling Ressourcen /kwh H H H H Datenquelle: Speichermonitoring 2017 ISEA RWTH Aachen 8

9 SPEICHER Kopplung DC AC = = = ~ = = = ~ + - = = + - = ~ 9

10 SPEICHER Geometrie Zylinder Pouch Prisma 10

11 SPEICHER BMS passiv unidirektional bidirektional 11

12 SPEICHER Betriebsweisen Überschuss- Laden Geregeltes Laden Intelligentes Laden PWR SOC 12

13 SPEICHER Redox-Flow-Batterien Flüssigelektrolyt Skalierbare Tanks Reaktionszellen Stacks Hohe Zyklenfestigkeit Trennung von Kapazität und Leistung Lebensdauer ca pro kwh Datenquelle: BVES 13

14 SPEICHER Elektrische Speicher Supraleitende Magnetische Energiespeicher Spulensystem innerhalb der Kryotechnik Magnetische Energie Leistungsspeicher Frequenzhaltung Spannungsstabilität Lastspitzenkappung Kondensatoren / Supercaps Superkondensatoren Elektrische Feldenergie Leistungsspeicher Spannungsstabilisierung Rekuperation Systemdienstleistungen Wirkungsgrad 90-95% Erprobungsstadium Wirkungsgrad >95% Forschungs- und Entwicklungsstadium Datenquelle: BVES 14

15 SPEICHER Mechanische Speicher Schwungradspeicher Pumpspeicher Luftspeicher Kinetische Energie Motor-Generator-Prinzip Leistungsspeicher 20s-20min Potentielle Energie Motor-Generator-Prinzip Energiespeicher 4-9h Druckluftspeicher (CAES) Flüssigluftspeicher (LAES) Energiespeicher >1d Frequenzregulierung Spitzenlasten Rekuperation USV Systemdienstleistungen 99% installierter Speicherleistung Systemdienstleistungen Spitzenlasten Wirkungsgrad 80-95% 0,002-5 MWh Wirkungsgrad 75-80% >800 MWh Wirkungsgrad 60-70% MWh Datenquelle: BVES 15

16 E SPEICHER E SPEICHER Wasserstoff Synthetisches) Synthetisch Supraleitend Batterien Methan Kondensatoren Flow-Batterien Methanol Luftspeicher Datenquelle: BVES 16

17 E SPEICHER Übersicht Elektrolyse Trennung in H 2 und O 2 Energiespeicher >1d Systemdienstleistungen Verkehrssektor Wärmesektor Wirkungsgrad 65% 0, MWh Wasserstoff Methan(ol) Elektrolyse + Kohlendioxidaufnahme H 2 + CO 2 CH 4 Energiespeicher >1d - a Power-2-Gas-Installation Speicherung im Gasnetz Verkehrssektor Wärmesektor Wirkungsgrad 75-80% 0, MWh Datenquelle: BVES 17

18 SPEICHER SPEICHER Sensibel Latent Thermochemisch Wasser Fest-Flüssig Chemische Reaktionen Feststoffe Fest-Fest Sorption Luftspeicher Datenquelle: BVES 18

19 SPEICHER Übersicht Fest / Flüssig Thermische Energie Energiespeicher Wohnbereich Prozesswärme Wärmenetzwerke Sensibel Latent Thermochemisch Fest-Flüssig /Fest Innere Energie Hohe Energiedichte im Phasenwechsel Solarthermie Abwärme- /Prozesswärme Eisspeicher Sorptionsspeicher Reaktionspartner (Zeolith) Chemische Energie Saisonalspeicher Kombination Wärme/Kälte Trocknungsprozesse Wirkungsgrad 50-90% 0, MWh Wirkungsgrad 80-98% 0,1 5 MWh Wirkungsgrad 85-95% 0,1 4 MWh Datenquelle: BVES 19

20 SPEICHER Forschung: Raumwärme 20

21 MEHR ALS SPEICHER - Cloud-Lösungen SENEC.Cloud / Econamic Grid Sonnen.Community Systemdienstleistungen Caterva / Ampard FENECON Energy Pool Microgrids Younicos Tesvolt 21

22 ENTWICKLUNGS Marktwachstum Speicherdienste Blindleistungsmanagement Spannungshaltung Kurzschlussleitung Potential Neuinstallationen bis 10kWp (Privatsektor) Szenario 1 Szenario 2 Prognoseverfahren Kombinationslösungen Power 2 X Vehicle 2 Grid Datenquelle: BVES 22

23 Ausblick Zyklen Material Preise Clouds/Sharing/Communities Stromtarife Normierung Flexibilisierung Systemdienstleistungen Sektorenkopplung 23

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! MOBILITÄT.