Früher galt die Energiespeicherung hauptsächlich als Ergänzung-zu Solarprojekten oder als Instrument zur Reduzierung der Stromrechnungen. Diese Ansicht ändert sich.
Da der Strombedarf steigt, die Erzeugung erneuerbarer Energien zunimmt und die Stromnetze einem zunehmenden Druck ausgesetzt sind, wird die Energiespeicherung zu einem Teil der grundlegenden Infrastruktur, die erforderlich ist, um moderne Energiesysteme zuverlässig, flexibel und wirtschaftlich effizient zu halten.
1. Der Strombedarf wächst schneller und wird schwieriger zu steuern
Der weltweite Stromverbrauch tritt in eine Phase stärkeren Wachstums ein, angetrieben durch industrielle Elektrifizierung, Elektrofahrzeuge, Wärmepumpen, Klimaanlagen und Rechenzentren.
Die Internationale Energieagentur geht davon aus, dass der Anstieg des weltweiten Stromverbrauchs bis 2030 einer Erweiterung des heutigen Strombedarfs um mehr als zwei Europäische Unionen entsprechen wird. Die IEA stellt außerdem fest, dass neue Lasten wie Rechenzentren stark konzentriert sein können, was einen erheblichen Druck auf die lokale Erzeugung und Netzkapazität ausübt.
Der Bau neuer Kraftwerke und Übertragungsleitungen bleibt weiterhin notwendig, diese Projekte erfordern jedoch häufig viel Zeit, Investitionen und Genehmigungen.
Energiespeicher bieten eine schnellere und flexiblere Möglichkeit, einen Teil dieses Wachstums zu bewältigen. Es kann aufgeladen werden, wenn die Nachfrage geringer ist, und entladen, wenn der Verbrauch steigt, wodurch der Druck in Spitzenzeiten verringert wird.
2. Mehr erneuerbare Energien bedeuten einen größeren Bedarf an Flexibilität
Die Solar- und Windenergieerzeugung ist von Natur aus variabel. Der Solarertrag erreicht tagsüber seinen Höhepunkt, während der Strombedarf später am Abend seinen Höhepunkt erreichen kann. Die Windenergieerzeugung kann sich auch unabhängig von der Nachfrage ändern.
Das macht erneuerbare Energien nicht unzuverlässig, bedeutet aber, dass das gesamte Energiesystem flexible Ressourcen benötigt, die in der Lage sind, Erzeugung und Verbrauch auszugleichen.
Die IEA geht davon aus, dass der Anteil von Solar- und Windenergie an der weltweiten Stromerzeugung von heute etwa 17 % auf etwa 27 % im Jahr 2030 steigen wird. Batteriespeicher können diesen Übergang unterstützen, indem sie überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energien absorbieren und ihn wieder abgeben, wenn die Nachfrage höher ist oder die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien sinkt.
In der Praxis ermöglicht die Speicherung, dass mehr Strom aus erneuerbaren Energien genutzt und nicht gedrosselt wird.
3. Der Speicher kann mehrere Netzdienste von einem System aus bereitstellen
Eine konventionelle Energieanlage erfüllt normalerweise eine Hauptfunktion. Ein Batterie-Energiespeichersystem kann je nach Design und Betriebsstrategie mehrere bereitstellen:
- Energieverlagerung von Zeiträumen mit geringer{0}Nachfrage zu Zeiten hoher{1}}Nachfrage
- Peak-Shaving und Lastmanagement
- Schnelle Reaktion auf kurzfristige Angebots- und Nachfrageänderungen
- Frequenz- und Spannungsunterstützung
- Reservekapazität
- Integration erneuerbarer Energien
- Unterstützung für Notstromversorgung und Ausfallsicherheit
Die IEA beschreibt Batteriespeicher als eine der vielseitigsten Quellen für kurzfristige Energiesystemflexibilität. Batterien können schnell reagieren, den Netzausgleich unterstützen, die erneuerbare Energieerzeugung verlagern und zur Versorgungssicherheit beitragen.
Diese multifunktionale Fähigkeit ist einer der Hauptgründe dafür, dass Speicher zunehmend als Infrastruktur und nicht als Einzelgerät betrachtet wird.
4. Die Energiespeicherung hinter dem Zähler wird immer wichtiger
Die Infrastrukturrolle der Speicherung ist nicht auf Kraftwerke im Versorgungsmaßstab -beschränkt.
Für Unternehmen und Industrieanwender kann Speicher bei der Verwaltung von Folgendem helfen:
- Leistungsentgelte und Spitzenstrompreise
- Plötzlicher Anstieg der Produktionslast
- Solar-Eigenverbrauch-
- Anforderungen an die Notstromversorgung
- Stromqualität
- Ladelasten für Elektrofahrzeuge und schwere Nutzfahrzeuge
Eine Solaranlage ohne Speicher produziert Strom entsprechend den Sonneneinstrahlungsbedingungen. Ein Solar--plus-Speichersystem kann entscheiden, wann dieser Strom verbraucht wird.
Dadurch verwandelt sich Solarenergie von einem weitgehend auf die Erzeugung-fokussierten Vermögenswert in eine besser kontrollierbare Energieressource.
Für Standorte mit sensiblen Produktionsprozessen oder Hochleistungsladegeräten können Kontrolle und Verfügbarkeit genauso wichtig sein wie die Gesamtmenge des erzeugten Stroms.
5. Durch das Hoch-Laden wird die Speicherung relevanter
Durch die Elektrifizierung des Verkehrs entstehen neue, hochkonzentrierte Lasten.
Eine Gruppe von Schnellladegeräten oder schweren LKW-Ladegeräten mit Megawatt--Niveau- kann innerhalb kurzer Zeit eine große Strommenge fordern. Wenn mehrere Fahrzeuge gleichzeitig laden, kann die resultierende Spitzenleistung die verfügbare Netzanbindung übersteigen oder teure Infrastrukturaufrüstungen erfordern.
Batteriespeicher können einen Teil dieser kurzfristigen Spitzenleistung decken und gleichzeitig über das Netz oder eine Solaranlage vor Ort nach und nach aufladen.
In Kombination mit einem Energiemanagementsystem kann der Speicher Folgendes koordinieren:
- Solarenergieerzeugung
- Netzstrom
- Laden und Entladen der Batterie
- Nachfrage nach Ladegeräten
- Zeit-der-Nutzung der Strompreise
- Leistungsgrenzen der Website
Aus diesem Grund wird die Speicherung zu einem Schlüsselbestandteil von Solar-{0}}Speicher--Ladestationen und nicht nur zu einer optionalen Ergänzung.
6. Lagerung muss weiterhin als kritische Ausrüstung ausgelegt sein
Speicherinfrastruktur zu nennen bedeutet auch, höhere Standards an Design, Herstellung und Betrieb zu legen.
Ein zuverlässiges Energiespeichersystem hängt nicht nur von der Kapazität der Batteriezellen ab. Käufer sollten außerdem Folgendes prüfen:
Zellqualität und -konsistenz
Leistung des Batteriemanagementsystems
Elektrischer Anschluss und Schweißqualität
Wärmemanagement
Branderkennung und -schutz
Isolierung und Fachdesign
Schutzart des Schranks
Systemzertifizierung
Datenüberwachung und Störungsaufzeichnungen
Garantie und technischer Support
Eine schlecht konzipierte Lagerung kann neue Betriebs- und Sicherheitsrisiken mit sich bringen. Kapazität und Preis sollten daher zusammen mit Systemtechnik, Compliance und Lebenszyklusleistung bewertet werden.
Abschluss
Die Speicherung von Energie wird immer wichtiger, da sich das Stromsystem selbst verändert.
Die Nachfrage wächst. Die erneuerbare Energieerzeugung nimmt zu. In vielen Regionen ist die Netzanbindungskapazität begrenzt. Gewerbliche und industrielle Lasten werden immer komplexer, während das Hoch-Laden zu stärkeren Nachfragespitzen führt.
Speicher hilft dabei, diese Teile des Systems zu verbinden. Es kann Angebot und Nachfrage ausgleichen, die Nutzung erneuerbarer Energien verbessern, die Netzzuverlässigkeit unterstützen und Energienutzern eine bessere Kontrolle darüber geben, wann und wie Strom verbraucht wird.
Bei vielen Projekten stellt sich nicht mehr nur die Frage, ob Speicher installiert werden sollen. Die wichtigeren Fragen sind, wie viel Speicher benötigt wird, wo er platziert werden soll und wie er gesteuert werden soll.
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