Automobile Batteriespeichersysteme können Aufgaben von Großkraftwerken übernehmen und wesentlich zur Netzstabilisierung und zum Systemwiederaufbau beitragen. Dieses Fazit ziehen der Übertragungsnetzbetreiber Tennet und die Daimler AG als Ergebnis einer gemeinsamen Entwicklungspartnerschaft. Die Studie ist Teil des Enera-Projekts innerhalb von Sinteg, dem „Schaufenster intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende“ des Bundeswirtschaftsministeriums.
Tennet und Mercedes-Benz Energy GmbH als hundertprozentige Daimler-Tochter wiesen nach, dass automobile Batteriespeichersysteme auf Lithium-Ionen-Basis für eine hochdynamische Systemstützung wie auch für einen Systemwiederaufbau genutzt werden können – konkret beim Schwarzstart von Kraftwerken und zur Unterstützung von Massenträgheit. „Letzten Endes kann hierdurch der Wegfall konventioneller Energieerzeugung mit kompensiert werden“, betonen die Projektpartner.
Automobile Batteriespeicher reagieren in weniger als 100 Millisekunden auf sich ändernde Frequenz
Durch den steigenden Anteil von wetterabhängigen regenerativen Energien wird die Stromerzeugung deutlich volatiler. Im Stromnetz müssen Erzeugung und Verbrauch zu jedem Zeitpunkt im Gleichgewicht sein, um die Frequenz von 50 Hertz zu halten. Ist dies nicht der Fall, kommt es zu Frequenzabweichungen. Im gegenwärtigen Energiesystem sorgen in erster Linie die Massen von Großkraftwerken, die synchron mit der Netzfrequenz von 50 Hertz rotieren, dafür, dass Schwankungen gedämpft werden und somit der Systemträger auf solche Abweichungen reagiert. „Das ist wichtig, da Frequenzabweichungen erst verzögert durch Primärregelleistung ausgeglichen werden können“, heißt es seitens Tennet und Daimler.
Ohne die trägen Massen im Netz würde sich die Frequenz so schnell ändern, dass sie nicht mehr durch Regelleistung ausgeglichen werden könnte. Folge wären immer größere Frequenzschwankungen, die im schlimmsten Fall zu Stromausfällen führen könnten. Im Test Lab Mercedes-Benz Energy in Kamenz haben die Projektpartner jetzt nachgewiesen, dass automobile Batteriespeicher in weniger als 100 Millisekunden auf eine sich ändernde Frequenz reagieren. Hierzu wurde der Prototyp eines Batteriespeichersystems aus automobilen Batterien mit einer gesamten Anschlussleistung von etwa 1,0 MW und einer Speicherkapazität von 750 kWh installiert. Dabei handelt es sich um 2nd-Life- und Ersatzteil-Batterien.
Systemwiederherstellung: Nahezu verlustfrei und deutlich umweltschonender durch Batteriespeicher
Weiterhin haben die Projektpartner nachgewiesen, dass Batteriespeichersysteme in der Lage sind, Betriebsmittel der Energieversorgung und sogar ganze Kraftwerke nach beispielsweise einem großflächigen Netzausfall anzufahren. Hierfür kommen heute Dieselaggregate zum Einsatz, die die Turbinen von Kraftwerken (rotierende Massen) wieder in Bewegung versetzen und Hilfsaggregate versorgen. Die Entwicklungsstudie zeigt, dass dies nahezu verlustfrei und deutlich umweltschonender auch durch Batteriespeicher geschehen kann.
Der Energiespeicher fungiert hierbei als eine Art „Starterbatterie der Energieversorgung“ und schiebt die trägen rotierenden Massen eines Kraftwerks wieder an. Die benötigte Energie, etwa zwei bis vier Prozent der Nennleistung eines Kraftwerks, wird im Bedarfsfall aus dem Energiespeicher abgerufen. Um dies nachzuweisen, haben die Projektpartner in Kamenz ein Testnetz errichtet und es nach einem simulierten Netzausfall mit Hilfe des automobilen Batteriespeichers wieder aufgebaut.
Im nächsten Schritt der Entwicklungspartnerschaft werden die Projektpartner gemeinsam die Anforderungen definieren, die eine Ausschreibung der zukünftigen Systemdienstleistung durch Tennet ermöglicht.
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