Praxis-Anwendungen von Grossbatterien im Quartier- und Industriebereich Xuan Katheder

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Ilse Weiner
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1 Praxis-Anwendungen von Grossbatterien im Quartier- und Industriebereich Xuan Katheder Vanadis Power GmbH

2 Vanadis Power GmbH Vanadis wurde 2013 gegründet, um Vanadium Flow Batterien zur Integration erneuerbarer Energien und anderer Anwendungen in den europäischen Markt einzuführen. Vanadis will zusammen mit ihren globalen strategischen Partner durch Innovation und Erfahrung ein führender Anbeiter mittlerer und großer Energiespeicher (~50kW bis MW) in Europa werden. Schwerpunkt der Geschäftsaktivitiäten sind Vertrieb, Projektmanagement, Systemintegration (inkl. Netzanbindung) und Service. Vanadis wird von privaten Investoren langfristig finanziert. 2

3 Strategische Partner NEUER ELEKTROLYT Verdoppelung Energiedichte 5 C to +60 C Arbeitsbereich BATTERIEZELLEN-PRODUKTION 10 Jahre Erfahrung in Design und industrielle Herstellung; VRB-System neuest Generation 6200m 2 für Design & Endmontage in Seattle, USA ELEKTROLYT PRODUKTION Elektrolyt Produktionskapazität >100MWh/Jahr SYSTEMENTWICKLUNG UND ANWENDUNG MW-Klasse Installationen seit Jahren 3

4 Redox Flow Batterien (RFB) - Wirkungsprinzip V 5+ V 4+ V 3+ V 2+ + VO 2 + 2H + + e - VO 2+ + H 2 O V 2+ V 3+ + e - 4

5 RFB - Eine 40 Jahre lange Lernkurve 2000s : Pilotprojekte werden weltweit gebaut 1990s : Übertragung der Patente in die Industrie. 1980s: Fokus von Vanadium Flow Batterien in Australien; erste Testsysteme. Zukunft : Erhöhung des Marktanteils durch Kostenreduktion und Optimierung der Performance 1970s: erste Arbeiten mit Flow Batterien in USA, gefolgt von Japan 5

10 Jahre Entwicklung & Produktion Stacks RONGKE

10kW Stack in 2010 2kW Stack in 2008 5kW Stack

6 10 Jahre Entwicklung & Produktion Stacks RONGKE POWER 22kW Stack in kW Stack in kW Stack in kW Stack in kW Stack in 2008 >7 Jahre Tests, über 12,000 Zyklen 100%SOC -Zyklen 31.5 kw Stack in 2014 Ausgereifter und leistungsfähig ISO9000/14000, GB/T28001 zertifiziert Individuelle Zellenspannung m 2 Fabrik 100MW Jahreskapazität 1kW Stack in

7 Modulare Systemarchitektur für hohe Skalierbarkeit Zellen Stack Subsystem Multi MW Container Zellen mit optimiertem Design und Material, eingebaut in leistungsstarke, zuverlässige & effiziente Zellenpakete ( Stacks ) Standardisierte und modulare Teilsysteme erleichtern Installation und den Betrieb Turnkey Multi-Megawatt und Container-Lösungen 7

8 Einsatzbereiche verschiedener Speichertechnologien 8

9 Demo-Anlage im eigenen Forschungszentrum 9

PV-Strom mit Speicherung für den Eigenverbrauch;

10 Snake island Autarke Versorgung einer Forschungsinsel Eine unbewohnte Insel unter Naturschutz mit einer Forschungsstation Microgrid mit 20KW PV + 20KW Diesel + 10KW/200KWh VRFB PV-Strom mit Speicherung für den Eigenverbrauch; Dieselgenerator als Backup Seit 2011 in Betrieb Ersparung Dieselverbrauch 10

VRFB + 400KW/800KWh Li + 200KW Flywheel + 200KW Super Capacitor Seit

11 Goldwind Microgrid Demo-Projekt Peking Demo-Projekt zur Integration von Wind-PV- Speichern 2,5MW Wind + 500KW PV + 70 KW Diesel + 200KW/800KWh VRFB + 400KW/800KWh Li + 200KW Flywheel + 200KW Super Capacitor Seit 2012 in Betrieb Wind smoothing, Peak shaving, Frequent- /Voltage Regulation 11

Kommerzielles Goldwind II Microgrid-Projekt Ningxia Das erste

den Grün-Strom für das Industriegebiet 2MW Wind + 375KW PV +

Erneuerbarer Energie; Rückspeisung überschüssige Energie;

12 Kommerzielles Goldwind II Microgrid-Projekt Ningxia Das erste kommerzielle Microgrid-Projekt der MW-Klasse in Ningxia liefert den Grün-Strom für das Industriegebiet 2MW Wind + 375KW PV + 125KW/625KWh Batterie + 65 KW Dieselgenerator Eigenverbrauch von Erneuerbarer Energie; Rückspeisung überschüssige Energie; Netzstrom als Backup Testbetrieb in Inselmodus möglich Inbetriebnahme in Juli

Netz- und Inselbetrieb Smoothing Erneuerbare Energie

13 National Grid Congress Center AC/DC Hybrid Microgrid Demoprojekt in Liaoning 100KW/400KWh VRFB-Container Seit 2013 in Einsatz Netz- und Inselbetrieb Smoothing Erneuerbare Energie Peak-Shaving Verfolgung von Ertragsvorhersage Kompensation Blindleistung UPS 13

14 National Grid Demo-Projekt: Ladestation für Elektrobus 50KW PV + 60KW/600KWh VRFB Pro Tag 3 Ladungen für Elektrobus Zusätzlich für Peak-Shaving und als Backup Seit 2011 in Betrieb 14

15 5MW/10MWh VRB für Windpark Eine der größte Demo-Projekt mit 5MW/10MWh VRFB für 50MW Windpark Seit 2013 kontinuierlich in Betrieb Verringern von Windstrom-Abschaltung (ca MWh bis 2015) ; Planbare Stromlieferung nach Wettervorhersage; Smoothing; 15

16 Windpark mit verschiedenen Speichern Ein Pilotprojekt mit verschiedenen Speichertechnologie in einem Windpark Seit Ende 2014 am Netz 99MW Wind + 2MW 2h VRFB + 5MW 2h Phosphat Li-Ion Batterie + 1MW 2min Super-Cap 16

PV mit verschiedenen Speichern Ein Pilotprojekt mit

Ende 2014 am Netz 9.26MW PV + 1MWh VRFB + 3MWh Li-Ion + 2.

Verbrauch in der Nacht Ein mögliche Modell für abgelegene

17 PV mit verschiedenen Speichern Ein Pilotprojekt mit verschiedenen Speichertechnologien in einem Solarpark Seit Ende 2014 am Netz 9.26MW PV + 1MWh VRFB + 3MWh Li-Ion + 2.8MWh Bleisäure-Batterien Speichern von PV-Strom für den Verbrauch in der Nacht Ein mögliche Modell für abgelegene Gebiete, wie z.b. Minenbetriebe; Eine bessere Alternative als Diesel 17

18 Größter Hybridspeicher Europas in Braderup: 2MW/2MWh Li-Ionen + 0,3MW/1MWh Redox Flow Errichter: Joint Venture Bosch und Bürgerwindpark Braderup-Tinningstedt 18

19 Vanadis Power hat Europas größte Redox Flow Batterie für die Hybrid-Batterie in Braderup geliefert Anwendungen: Optimierung Windpark-Eigenverbrauch Reduktion netzbedingter Windpark- Abregelungen Teilnahme am Regelenergiemarkt Energiehandel 19

Deutschland - Kompaktsystem 90kW / 120kWh Plug

20 Deutschland - Kompaktsystem 90kW / 120kWh Plug & Play System: Leistungsmodule, Elektrolyt, Inverter und Batteriemanagementsystem in 20 ISO-Container. Anwendung: Betriebsoptimierung Blockheizkraftwerk für Industriegebäude und Teilnahme am Regelenergiemarkt Seit Juli 2015 in Betrieb 20

Elektrolytstabilität von -40 C to +50 C Verdoppelung der Energiedichte Cathode: VO 2 Cl + 2H + + e VO 2+ + Cl + H 2 O Anode: V 2+

21 Hersteller UET: Opimiertes Vanadium-Elektrolyt V 5+ V 4+ V 3+ V 2+ Entwickelt von UET-Mitgründern VO 2 Cl(H 2 O) 2 Über 8 Jahre FuE, Optimierung und Systemvalidierung Gewann Auszeichnung der US Regierung für Technologietransfer Verbesserte Elektrolytstabilität von -40 C to +50 C Verdoppelung der Energiedichte Cathode: VO 2 Cl + 2H + + e VO 2+ + Cl + H 2 O Anode: V 2+ e V 3+ Cell: VO 2 Cl + V H + VO 2+ + V 3+ + Cl + H 2 O E o =1.26 V Verbesserte Zuverlässigkeit und Performance durch modulare Containerisierung 21

22 Platzbedarf ist mit verbessertem Elektrolyt deutlich geringer, als bei bisherigen Anlagen 1MW/5MWh klassisches System 1MW/4MWh Vanadis System 22

USA Avista Projekt 1MW/4MWh 1MW / 4MWh 2x Uni.

Energieversorger AVISTA Inbetriebnahme April 2015 Anwendungen:»

Verteilnetzes» Erweiterte Spannungsregelung» Netz- und

23 USA Avista Projekt 1MW/4MWh 1MW / 4MWh 2x Uni.Systems Ort: Industriefabrik in Pullman, WA Auftraggeber: Energieversorger AVISTA Inbetriebnahme April 2015 Anwendungen:» Energieverschiebung» Erhöhung Netzflexibilität» Optimierung des Verteilnetzes» Erweiterte Spannungsregelung» Netz- und Micro-Grid-Inselbetrieb» Schwarzstart, 4 cycle ride-through» Optimierung der Speichernutzung 23

Das weltgrößte Speicherprojekt Vom National

Stromversorgung in Stadt Dalian Realisierung in

24 Das weltgrößte Speicherprojekt Vom National Energy Bureau als ein Pilotprojekt für großen Speicher als Spitzenlastkraftwerk gefördert 200MW/800MWh VRFB als Reserven für die Stromversorgung in Stadt Dalian Realisierung in 2 Phasen bis Ende 2018 Container-Module und Etagen-Bauweise Slide 24

25 Vanadis Power GmbH : Nordostpark Nürnberg : info@vanadispower.com 25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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