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Speicher im Netzverbund
Fachhochschule Technikum Wien
14. Oktober 2014
Clemens Triebel Younicos AG Berlin
Die Insel Graciosa (Azoren, Portugal)
Einwohnerzahl: 4500
Spitzenlast (2012): 2,3 MW
Stromverbrauch (2012): 13,6 GWh
Energieversorger: Electricidade dos Açores (EDA)
Heutiges Energieversorungssystem
15% Dieselkraftwerk
•  4,6 MW installierte Leistung
•  Deckung des gesamten
Strombedarfs
•  “Must run” Kraftwerk, verantwortlich
für alle Systemdienstleistungen
Zukünftiges
Energieversorgungssystem
Erneuerbares Hybridsystem
•  5,4 MW Windpark
•  1 MW PV Park
•  2,7 MW/10 MWh Batteriekraftwerk
•  65% der Gesamterzeugung
•  Übernahme aller
Systemdienstleistungen
Dieselkraftwerk
CO2 Einsparung auf
20 Jahre ca. 160 t
•  Back Up, > 50% der Zeit
abgeschaltet
Testfeld
Seite Copyright · Präsentationstitel · TT.
Younicos Energy Management System
Energy Management System *
Standardisierte
Kommunikation
Interface
Interface
Interface
Hersteller
Spezifische
Protokolle
Batterie Park
Stromnetz
Stromkunden
*Das Energy Management System erfüllt zum einen übliche Leittechnikaufgaben wie Alarmierung,
Datenlogging, Visualisierung etc. Zum anderen wird das Zusammenspiel der Komponenten auf Basis von
Vorhersagen optimiert um einen maximalen Erneuerbaren Energieanteil zu erzielen und gleichzeitig
Spannungsqualität und Versorgungssicherheit zu gewährleisten.
Verbindung zwischen dem neuen
Hybridsystem und der existierenden
elektrischen Infrastruktur
Metering
(X kWhs)
Energy Customer
Technische Grenze der Integration
Erneuerbarer Energien
Must-Run-Problematik
• Um Primärregelleistung bereitzustellen, muss ein konventionelles Kraftwerk bereits mit
einem erheblichen Teil seiner
Nennleistung am Netz operieren
• Um die angestrebte Verringerung des Anteils konventioneller Kraftwerke zu er-reichen,
müssen andere Technologien
sämtliche Systemdienstleistungen
bereitstellen
Der zunehmende Anteil der Erneuerbaren Energien führt zu einem Engpass bei den
Systemdienstleistungen, welche aktuell die konventionellen Kraftwerke bereitstellen.
Thema Systemstabilität - Folgen technischer
Grenzen des bestehenden
Versorgungssystems
01.10.2009 – 05.10.2009
60000
200
EEX intraday average
EEX intraday low
0
40000
Windenergieeinspeisung
-200
30000
konventionelle Erzeugung
-400
20000
-600
Mindestleistung,
Grundlast und Must-run
10000
-800
Tageszeit
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Preis [€/MWh]
Leistung [MW]
50000
Must-Run-Kapazitäten konventioneller
Kraftwerke blockieren die Netze
Bereitstellung von Primärregelenergie durch konventionelle Kraftwerke
führt zu fossiler Must-Run-Kapazität.
Erneuerbare Erzeugung
Power
Flexible konventionelle Erzeugung
lost renewable
Must-Run Kapazität
für Netzdienstleistungen
Must-Run
Limit
Technology comparison
Comparison of conventional power plants and battery storage systems
Power plant
100
65
Output [%]
50
POSITIVE
NEGATIVE
+
100
%
Battery storage system
+ 15%
- 15%
POSITIVE
„Must-Run“
0
NEGATIVE
-50
100
%
-100
efficiency:
38%
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75%
Batterien: erhebliche Effizienzpotenziale im Regeleistungsbereich
Übliche Regelleistungsbänder verschiedener Kraftwerkstypen in % der
Nennleistung (Primär- und Sekundärregelleistung)
200%
Indirekte Kosten der Must-Run
Leistung thermischer Kraftwerke
Szenario: Konventionelle Systemführung
+
Kostentreiber: Netzengpässe
-
Export von Überschüssen aus
Must-run Erzeugung, Import von
Defiziten
Geschätzter Volkswirtschaftlicher
Schaden bei ~83 € / MWh:
5.200.000.000 €.
Quelle: nach SRU, Systemkonflikt in der Transformation der Stromerzeugung, 2010 und Deutsche Übertragungsnetzbetreiber, Endbericht zur
notwendigen Mindestleistung, 2012
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Wandel der Systemführung
Problem:
zunehmende Volatilität
Engpass Systemdienstleistungen
Black-out: Das Stromnetz zerfällt
Wegfall der Grundlast
Must-Run
GW
Erzeugung
Stromüberschüsse
Must-RunProblem:
Technische
Grenze der
Netzintegration
Erneuerbarer
Einsatzmöglichkeiten von Speichern
Lösung:
Systemdienstleistungen /
Minuten und Stundenspeicher
Must-Run
GW
Erzeugung
Leistungs- und Lastglättung / Tagesspeicher
Wochen und Saisonalspeicher
Must-Run-Abbau
Erste Integration einer MegawattBatterie ins europäische Netz
Deutschland
Younicos Technologiezentrum
•  1,2 MW/6,2 MWh
•  Primärregelleistung
•  Hybridsystem: Lithium-Ionen und
Natrium-Schwefel
•  Inbetriebnahme und
Präqualifikation: 12/2012
•  Partner:
The cell
Younicos has chosen a cell
after years analaysing
numerous cells
Optimum in safety, quality and
life time
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The DC battery
Battery supplier
provides a performance
guarantee
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Wir bauen Europas größte Batterie
zum Ausgleich von
Netzschwankungen
Deutschland
Batteriepark Schwerin
•  5 MW/5 MWh
•  Lithium-Ionen
•  Primärregelleistung
•  Erweiterbar auf 10 MW
•  Younicos liefert schlüsselfertiges
Batteriekraftwerk
•  Inbetriebnahme: 08/2014
•  Kunde:
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Smarter Network Storage (SNS)
Leighton Buzzard 6MW/10MWh
Vorname Name, Clan Narrow News, 15 pt
Plant Layout
Plant Layout
Vielen Dank!