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15.10.2020 | Energiespeicher | Im Fokus | Onlineartikel

Große Batteriespeicher dienen der Netzstabilität

Autor:
Frank Urbansky
2:30 Min. Lesedauer

Große Batteriespeicher könnten die fluktuierenden Angebote von Wind- und Sonnenenergie ausgleichen. Praxiserprobt sind sie schon heute. Doch sie dienen vor allem der Netzstabilisierung.

Will man das schwankende Angebot an Wind- und Sonnenenergie zumindest tageweise hin zu den Lasten verschieben, braucht es geeigneter Speichermedien. Das könnten Großspeicher sein, die entweder klassisch wie Auto- oder Traktionsbatterien auf Metallbasis, etwa Lithium, Natrium oder Blei, hergestellt werden, oder aber auf der Basis von Polymeren wie bei der Redox-Flow-Technologie. Alle diese Lösungen sind schon praxisreif. Zum Einsatz kommen sie jedoch nicht in diesem Bereich, sondern in einem anderen. "Beispiele für Weiterverwendungsszenarien mit sehr kurzen Entladelängen von unter zwei Minuten sind der Einsatz der Batteriespeicher als Großspeicher beim Stromerzeuger zum Zweck der Frequenzregulierung oder als Hausspeicher beim Endverbraucher zur Verbesserung der Spannungsqualität", beschreiben dies die Springer Vieweg-Autoren Sebastian Bräuer und Alexander Stieger in ihrem Buchkapitelt End-of-Life-Strategien für Traktionsbatterien auf Seite 69. 

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2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

End-of-Life-Strategien für Traktionsbatterien

Traktionsbatterien kommen in Elektrofahrzeugen in unterschiedlichen Formen und Größen vor und unterscheiden sich etwa entsprechend ihres Einsatzes in vollelektrischen Fahrzeugen, Plugin‐Hybrid‐Fahrzeugen und Hybrid‐Fahrzeugen.

Ein erstes Projekt in Europa startete Tesla. Der amerikanische E-Auto-Pionier baute 2018 in Belgien aus 140 Akkus eine 18,2 MW leistende Batterie, die zur Stabilisierung des nationalen Netzes von 50 Hertz beiträgt. Dafür ist eine Gesamtleistung von 81 MW nötig. Für Großbritannien ist ein ähnliches Projekt geplant.

Speicher durch Preisverfall wirtschaftlicher

Bisher wurde die Frequenzstabilisierung vor allem mittels hochlaufender Gasturbinen erreicht. Doch durch den Verfall der Speicherpreise am Markt rückt die Batterielösung immer mehr in den Fokus.

Auch in Deutschland wurden schon mehrere E-Projekte realisiert. Der norddeutsche Energieversorger EWE etwa baute eine Hybridlösung an sein Umspannwerk in Varel. 11,5 MW können ins Stromnetz abgegeben oder aufgenommen werden, 22,5 MWh können zwischengespeichert werden.

Hier kommen zwei E-Batterie-Lösungen aus Japan zum Einsatz, und zwar auf Lithium-Ionen- sowie Natrium-Schwefel-Basis. Beide Technologien sind altbewährt, letztere sogar schon fast eine Standardlösung für stationär betriebene Großbatterien. Getestet wird bis 2020. Dann soll klar sein, welchen auch wirtschaftlichen Nutzen solche Batterielösungen bringen. Dabei ist die Lithium-Ionen-Batterie für die Frequenzschwankungen zuständig, die Natrium-Schwefel-Batterie hingegen soll langfristig Strom speichern. Mit der Verknüpfung sollen eben kurzfristige Schwankungen und langfristige Stabilisierung miteinander verknüpft werden. Damit ist diese Lösung tatsächlich in der Lage, den gerade in Norddeutschland häufig überschüssig anfallenden Windstrom aufzunehmen. Eine Abregelung der Anlagen eben aus Gründen der Netzstabilität wäre dann nicht nötig.

Alte Bleibatterien tun es auch

Auch Bleibatterien kommen dafür in Frage. In Langenreichenbach in Nordsachsen wurden insgesamt 10.500 jeweils 90 kg schwere Bleizellen in 18 Containern verbaut. Zusammen haben sie eine Kapazität von 25 MWh und dienen der Stabilisierung eines Netzes des Betreibers MITNetz. Auch hier stammt die Technologie aus Japan, die Steuerung vom deutschen Solarstromspezialisten SMA Solar.

Dabei gibt es noch viel mehr Einsatzmöglichkeiten für diese große Art von Batteriespeicher. "Zur Überbrückung von Netzausfällen werden seit vielen Jahren in wichtigen infrastrukturellen Einrichtungen […] meist batteriebasierte Energiespeicher für den Betrieb sicherheitsrelevanter und überlebensnotwendiger Anlagen eingesetzt. Dieses Feld war bisher, abgesehen vom Beitrag zur Netzstabilität, in einigen Ländern, der Haupteinsatzbereich von Stromspeichern", beschreiben dies Springer Vieweg-Autoren Michael Sterner, Ingo Stadler, Fabian Eckert und Martin Thema, Buchkapitel Speicherintegration in einzelnen Energiesektoren auf Seite 693. 

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