Für die Energiewende werden sie dringend benötigt, da sind sich alle Experten einig: große Stromspeicher, um die schwankende Erzeugung erneuerbarer Energieträger auszugleichen und die Versorgungssicherheit in den Stromnetzen sicherzustellen.
Die Smart Power GmbH aus Feldkirchen konnte in den letzten beiden Jahren bereits zahlreiche Projekte im Megawattbereich realisieren. Bisher größte Referenz war das Speichersystem mit 16 Megawatt beim Allgäuer Überlandwerk (AÜW) in Kempten.
Am Netzknoten in Gotha
Ende Februar 2020 wurde ein weiterer Großspeicher in Betrieb genommen: Das Speichersystem in Gotha ist in das Netz der Thüringer Energienetze eingebunden und unterstützt die Bedarfsdeckung zu Spitzenlastzeiten. Die elektrische Leistung des Systems beträgt zehn Megawatt. Mit einem Energieinhalt von elf Megawattstunden kann die Maximalleistung mehr als eine Stunde konstant bereitgestellt werden.
So könnte mit nur einer Ladung dieses Speichers zum Beispiel ein durchschnittlicher Haushalt etwa 1.000 Tage lang versorgt werden. Ein durchschnittliches Elektroauto könnte damit eine Strecke von 50.000 Kilometern zurücklegen, also mehr als einmal um die Welt fahren.
Für einen Netzknotenpunkt wie in Gotha sind diese Leistungsdaten zwar vergleichsweise gering. Dennoch kann ein solcher Speicher durch seine sehr schnelle Reaktionszeit sehr gut zur Stützung der Netzqualität beitragen. Neben der Lastspitzenkappung kann der Speicher auch sogenannte Primärregelleistung anbieten und damit die Netzfrequenz stützen.
Vergütung im Markt
Sowohl die Lastspitzenkappung im Netz wie auch die Erbringung von Primärregelleistung werden im Rahmen von Marktmodellen vergütet, sodass dieser Speicher wie alle bisherigen Projekte von Smart Power ohne jegliche Fördergelder errichtet werden konnte.
Smart Power ist nicht nur verantwortlich für Planung und Errichtung, sondern ist gemeinsam mit finanzierenden Partnern auch Investor dieses zukunftsweisenden Projektes. Neben Primärregelleistung und Lastspitzenkappung im Netz plant Smart Power, dieses Speichersystem mittelfristig auch im Intraday-Handel einzusetzen. Damit werden tragfähige Wirtschaftlichkeitsmodelle für Speicher nicht nur simuliert, sondern im praktischen Einsatz erprobt und getestet.
Zudem hat Smart Power einen Batteriespeicher in Rain am Lech gebaut, im Auftrag der Lechwerke. Der Großspeicher steht neben einem Wasserkraftwerk. Mit seinen 10,9 Megawatt liefert das Wasserkraftwerk nicht nur Strom in das Mittelspannungsnetz des Augsburger Versorgers ein. Es stabilisiert auch das Netz mittels Primärregelleistung.
Die verfügbare Primärregelleistung haben die Lechwerke mit dem neuen Batteriespeicher auf drei Megawatt gesteigert. Damit sind sie in diesem speziellen Marktsegment aktiv.
Der Speicher kann 1,64 Megawattstunden Strom aus dem Netz aufnehmen und bei Bedarf innerhalb weniger Sekunden mit einer Leistung von 1,5 Megawatt wieder einspeisen. Damit kann der Speicher im Verbund mit dem Wasserkraftwerk sehr schnell auf die Frequenzabweichungen im Netz reagieren. Die Herausforderung dabei ist die Abstimmung zwischen den beiden Lieferanten von Primärregelleistung. Das hat Smart Power mit einem selbst entwickelten und individuell programmierbaren Energiemanagementsystem gelöst.
Foto: Smart Power
Foto: Smart Power
Ältere Anlagen fit machen
Mit dem Speicher und der größeren Primärregelleistung stellen sich die Lechwerke auf die neuen Bedingungen im Netz ein. Denn im Zuge der Energiewende werden immer mehr volatil einspeisende Erzeugungsanlagen an das Netz angeschlossen, was den Bedarf an Systemdienstleistungen erhöht. Um dafür keine Erzeugungsleistung nutzen zu müssen, bewährt sich die Kombination mit einem Batteriespeicher. „Zudem müssen die Energieversorger viele ältere Anlagen für die Herausforderungen der Energiewende ertüchtigen, um die immer dynamischeren Anforderungen des Energiemarktes zu erfüllen”, sagt Georg Gallmetzer, Vertriebsleiter bei Smart Power. „Die Ergänzung mit Batteriespeichern stellt hier eine große Chance dar, denn es ist die schnellste, einfachste und günstigste Maßnahme, um diese bestehenden Anlagen in das Energiesystem der Zukunft zu integrieren.”
Spatenstich in Haßfurt
Nach sorgfältigen Vorbereitungen erfolgte Ende April der Spatenstich für ein neues Kombikraftwerk in Haßfurt. Im Gewerbegebiet Ost im Haßfurter Norden errichtet das Stadtwerk Haßfurt eine Freiflächenanlage (750 Kilowatt) und einen Großspeicher (zwei Megawattstunden/zwei Megawatt). Er besteht auf 53 Batterieracks mit Batterien des BMW i3.
Das Kombikraftwerk wird die mittleren und größeren Gewerbeverbraucher in der Nachbarschaft mit nachhaltigem Solarstrom versorgen. Zusätzlich nimmt der Stromspeicher überschüssigen Sonnenstrom auf, um die Eigenverbrauchsquote zu erhöhen.
Um die Speicherauslastung zu optimieren, reduziert er Lastspitzen und wird – in Abhängigkeit von zeitvariablen Stromtarifen – betriebswirtschaftlich sinnvoll beladen. Um die Anwendungsfälle zuverlässig und parallel zu kombinieren, kommt ein von Digital Energy Solutions entwickeltes Energiemanagementsystem zum Einsatz.
Basierend auf den Prognosen für die Stromerzeugung, den Verbrauch und die Preise wird der Speicherbetrieb optimiert. So wird die Kapazität des Speichers zu jedem Zeitpunkt erlösmaximierend eingesetzt.
Energiewende kostendeckend möglich
Dieser finanzielle Vorteil aus dem optimierten Betrieb soll in Form eines konkurrenzfähigen Strompreises an die gewerblichen Stromabnehmer weitergegeben werden. „Wir sind überzeugt, dass 100 Prozent erneuerbare Energien bereits heute kostendeckend möglich sind“, sagt Norbert Zösch, Geschäftsführer des Stadtwerks Haßfurt. „Neben der technischen Umsetzbarkeit kommt es vor allem auf die Kooperation aller an der Energiewende Beteiligten an. Daher wollen wir mit den Stromkunden unseres neuen Kombikraftwerks neben dem guten Gefühl auch finanzielle Vorteile teilen.“
René Zerwes, Entwicklungsingenieur bei Digital Energy Solutions, ergänzt: „Ein solches Konzept ist prädestiniert für eine saubere Energieversorgung in Gewerbegebieten und macht Wirtschaftsstandorte in Städten in Kommunen attraktiver.“
Markt ist in Bewegung
Für das Stadtwerk Haßfurt stand bei der Konzeption eines ganz besonders im Fokus: „Wir wussten von Anfang an, dass das Projekt besondere Anforderungen im Hinblick auf Flexibilität und Zukunftssicherheit hat“, erläutert Norbert Zösch. „Die Software für das Energiemanagement kann im laufenden Projekt weiter angepasst werden, um den sich ständig verändernden Gegebenheiten des Markts sowie seiner Regulierung Rechnung zu tragen.“
Bereits in der Modellierung sowie der Projektentwicklung war Digital Energy Solutions bei der Konzeption der Kombianlage intensiv involviert. Als Generalunternehmer betreut das Unternehmen mit Sitz in München und Berlin den Bau der Anlage sowie die Bereitstellung der Software. Anschließend stellt es den technischen Betrieb. Die Inbetriebnahme ist für Anfang des dritten Quartals 2020 geplant.•
www.digital-energysolutions.de
Foto: Stadwerk Haßfurt
