BESS innovative Batteriespeicherlösung Ein chronologischer Rückblick

Transkript

1 Bruno Völlmin, Service Center Netzqualität, Elektrizitätswerke des Kantons Zürich (EKZ) Marcel Knöpfel, Schaltanlagen, ABB Schweiz, ABB Automation & Power World 2013 BESS innovative Batteriespeicherlösung Ein chronologischer Rückblick

2 Das Projekt in Kürze Batteriecontainer Trafostation Konverter

3 Das Projekt in Kürze Projektübersicht Leistung 1 MW / 15 Min Energie 500kWh Anzahl Zyklen 3500 Batterietechnologie Lithium Ionen Steuerung SCADA Vertragsunterzeichnung 21. März 2011 Inbetriebnahme/Presse 21. März 2012 Projektabschluss 30. Juni 2013

4 Die Elektrizitätswerke des Kantons Zürich Setzen rund zehn Prozent der in der Schweiz benötigten elektrischen Energie ab Gehören zu den grössten Schweizer Energieversorgungsunternehmen Beschäftigen insgesamt rund 1500 Mitarbeiter Beziehen die Energie zum grössten Teil von der Stromproduzentin AXPO (Tochterunternehmung) Sind ein typischer Verteilnetzbetreiber

5 Projekte hinsichtlich verändertem Verteilnetz

6 Erste Systemskizze

7 Idee der übergreifenden Projektzusammenarbeit EKZ Industrie Hochschule

8 Ideen zu Speichergrössen Pumpspeicherkraftwerke Unterwerke Trafostationen > kwh 500 kwh 2011 / 2012 EKZ / ABB Betriebe 65 kwh EFH MFH 5 kwh 2009 / 2010 EKZ / ZHAW Station Local Home

9 Organisation und Projektallokation bei ABB Schweiz 16. April 2010 Erste Sitzung zwischen EKZ und ABB Sommer 2010 Allokation des Projektes innerhalb ABB Herbst 2010 Verbindliches Angebot von ABB an EKZ 21. März 2011 Vertragsunterzeichnung

10 Entwicklung Spezifikation und Beschaffung Unterstützung von Spezialisten beider Unternehmen zur Entwicklung der Spezifikation: Analyse und Berechnung Schutztechnik, EKZ Bau und Verkabelung von NS-Verteilungen, Trafostation, Kuppel Trafo, EKZ Anschluss der Anlage an das NS und MS-Versorgungsnetz, EKZ Plangenehmigungsverfahren, EKZ Wahl der Batterietechnologie, ABB Forschungszentrum Strategische Batterie Beschaffung, ABB Smart Grid Team

11 Installation und Inbetriebnahme Einbau und Test von 432 Batteriemodulen im Januar 2012 Inbetriebnahme von Batterie, BMS, Konverter und Netzanbindung Verschiedene Systemtests mit entsprechenden Anpassungen Medienevent als Abschluss der Inbetriebnahme-Phase am 21. März 2012

12 Forschungsarbeiten Frühjahr 2012 unter der Leitung von ABB Schweiz Entwicklung von BATTMAN (advanced BATTery MANanegement system for micro scada) Prädiktiver Regel Algorithmus Sommer/Herbst 2012 unter der Leitung von EKZ Optimierte Betriebsführung eines 1 MW Batteriespeichers im Verteilnetz ETH Masterarbeit

13 Konfiguration der Pilotanlage in Dietikon 16kV-Ebene MS-Netz max. 1MW Transformator Umrichter Produktion Photovoltaik 400V-Ebene Schnellladen Elektromobil NS-Netz Gebäude, E-Tankstellen etc. BFS (Leitstelle) Batterie-speicher Steuerung (µ-scada)

14 Mögliche Betriebsarten der Anlage Peak Shave, Lastoptimierung Peak Shift, Verschiebung Lastspitze Frequenzregelung, Primärregelung Micro Grid, Inselbetrieb Benötigen Algorithmen, welche die wirtschaftlichste Betriebsart bestimmen Benötigen Algorithmen, die die jeweilige Betriebsart optimieren Bilden Basis für neue Systemdienstleistungen

15 Erste Betriebserfahrungen nach 12 Monaten System funktioniert wie geplant Stabile Batteriekapazität Systemwirkungsgrad zwischen 90 und 95% Optimierter Betrieb nur mit komplexen Algorithmen Schlüsselgrössen: Lebensdauer und Ladezustand Zusätzliche neue Anwendungen

16 Ausblick Erweiterter Betrieb in verschiedenen Betriebsmodi Test der Speicheranlage als dezentraler Speicher Anwendung und Weiterentwicklung von Regel- und Steueralgorithmen Entwicklung Geschäftsmodelle Erweiterung der Fachkompetenz in Speichertechnologie

17 Ansprechpartner EKZ Bruno Völlmin Bruno Völlmin Leiter Netzqualität Elektrizitätswerke des Kantons Zürich (EKZ) Ueberlandstrasse 2, CH-8953 Dietikon Schweiz Service Center Telefon: +41 (0)

18 Ansprechpartner ABB Marcel Knöpfel Marcel Knöpfel Projektleiter Schaltanlagen ABB Schweiz AG Bruggerstr 72, CH-5401 Baden, Schweiz Telefon: Customer Contact Center:

19 April 25, 2013 Slide 19