Batteriespeichersysteme (BESS) können Unterbrechungsprobleme lösen und zu einer zuverlässigeren und nachhaltigeren Stromversorgung beitragen und gleichzeitig die Dezentralisierung nutzen. BESS sind ein Muss für die Umstellung auf saubere Energie, da wir uns weiterentwickeln und immer mehr Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien in den Markt integrieren. Eine solche Investition ist vielversprechend, da die meisten erneuerbaren Energiequellen die Produktion nicht entsprechend der Nachfrage steigern können und sie Energie speichern können, um sie zu einem späteren Zeitpunkt zu günstigeren Zeiten wieder abzugeben. Was die BESS-Installationen anbelangt, so können wir einen weltweiten Einsatz erwarten, der 2030 die 400-Gigawattstunden übersteigen wird, und zwar mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 33% pro Jahr, wie aus dem Statista-Forschungsabteilung (2024).
Was sind die Anwendungen von BESS?
Die Vorteile und Kostenauswirkungen von BESS hängen von verschiedenen Parametern ab, unter anderem vom Standort, der Strom- und Energiekapazität und dem Managementprozess. Mehrere Marktteilnehmer können von den Dienstleistungen der Batterien profitieren, wie Stromnetzbetreiber, Versorgungsunternehmen sowie Gewerbe-, Industrie- und Privatkunden.
Einige der zahlreichen Netzdienstleistungen, die BESS anbieten kann, sind kurzfristige Ausgleichs-, Betriebsreserven, Nebendienstleistungen für die Netzstabilität, langfristige Energiespeicherung und Wiederherstellung des Netzbetriebs nach einem Stromausfall. BESS sind innovative Technologien, die für Laststeuerungsprogramme und Flexibilität von entscheidender Bedeutung sind, da sie die Systemauslastung verbessern und das Wirtschaftswachstum vorantreiben können. Darüber hinaus können hybride Energiespeichersysteme eingesetzt werden, um Leistung und Effizienz zu optimieren und die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen. Aber was sind einige der Anwendungen von Batteriespeichersystemen?
Vor dem Zähler (FTM)
Oft als Batteriespeicher für Versorgungsunternehmen, Großbatteriespeicher oder Netzbatterien bezeichnet, können Batteriespeichersysteme vor dem Zähler überschüssige erzeugte Energie speichern und sie direkt in das Netz einspeisen, wenn dies günstiger ist, z. B. wenn keine Solarenergie verfügbar ist oder die Stromerzeugung unterbrochen wird.
Die Kombination von Speichersystemen mit erneuerbaren Energieerzeugungsquellen — wie Wind-, Solar- oder Wasserkraft — kann das volle Potenzial unserer Anlagen ausschöpfen, indem sie für mehr Zuverlässigkeit sorgt und die Kosten senkt. Versorgungsunternehmen und Netzbetreiber setzen zunehmend großflächige BESS ein, um die Netzstabilität zu verbessern, die Spitzennachfrage zu bewältigen und mehr erneuerbare Energiequellen zu integrieren. FTM-Batteriespeichersysteme können auch das Engpassmanagement reduzieren, die Spannung regeln und Reserve- und Nebendienstleistungen bereitstellen.
Wie von der IEA angegeben, wird die weltweit installierte Batteriespeicherkapazität im Netzmaßstab gemäß ihrer Definition als „Netto-Null-Szenario“ im Jahr 2030 bis zu 967 GW erreichen, wie in der folgenden Grafik dargestellt.
In Bezug auf die Produktionskapazität von Lithium-Ionen-Batterien geht die IEA von einem progressiven und erheblichen Anstieg von 1,57 TWh im Jahr 2022 auf 6,75 TWh im Jahr 2030 aus, wie die folgende Grafik zeigt:
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Hinter dem Zähler (BTM)
Batterien hinter dem Zähler sind kleiner als Batteriespeichersysteme im Netzmaßstab. Sie sind definiert als stationäre Batterien, die auf der Kundenseite installiert und über Stromzähler angeschlossen werden. Sie werden daher nicht vom Verteilungsnetz gesteuert.
Gewerbe-, Industrie- und Privatkunden können dank BTM-Batterien und Nachfragesteuerung ihre Stromrechnung senken. Mit BTM-Speichersystemen können Sie über einen Aggregator am Markt für Zusatzdienstleistungen teilnehmen und erhalten dafür eine finanzielle Vergütung.
Nebeneinander angeordnete Batterien
Kolokation ist die Kombination aus einem Batteriespeichersystem und einer anderen Anlage zur Erzeugung erneuerbarer Energien wie Solarenergie. Am selben Standort befindliche Batterien ermöglichen eine dynamische Kopplung mehrerer Systeme, und sie können Kosten sparen und durch die Teilnahme am Markt für Regeltechnik und Nebendienstleistungen neue Einnahmequellen erschließen.
Es gibt zwei gängige Methoden, um gemeinsam angeordnete Batterien zu integrieren: Wechselstrom- und Gleichstromkupplung. Der Hauptunterschied besteht darin, dass durch die Wechselstromkopplung sowohl die Speicheranlage als auch die Anlage für erneuerbare Energien über einen eigenen Wechselrichter verfügen, der mit dem Netz verbunden ist; während die DC-Kupplung sie über einen einzigen Wechselrichter verbindet. Im ersten Fall können Abschaltprobleme auftreten, die auftreten, wenn die Kapazität des Wechselrichters nicht übereinstimmt.
Steuerung des Energiebedarfs
Batteriespeichersysteme gewinnen zunehmend an Bedeutung, da sie überall installiert werden können und ein breites Kapazitätsspektrum bieten. Insbesondere sind sie unverzichtbar, um die stündlichen und saisonalen Schwankungen der Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen zu bewältigen und der steigenden Nachfrage gerecht zu werden. BESS kann Lasten ausgleichen, indem es Strom in Zeiten mit geringer Auslastung speichert und in Spitzenzeiten entlädt, was zur Senkung der Stromkosten beiträgt.
Arbitrage
In Zeiten außerhalb der Spitzenzeiten können Sie den gekauften Strom auch speichern und später verwenden, wenn die Preise für den Stromimport höher sind. Außerdem können Sie den gespeicherten Strom auf mehreren Märkten handeln, um neue Einnahmen zu erzielen. Sie können beispielsweise am Markt für Zusatzdienstleistungen, am Energiemarkt und/oder am Kapazitätsmarkt teilnehmen.
Frequenzgang
BESS kann Frequenzreaktionsdienste bereitstellen, wenn wir Erzeugung oder Verbrauch schnell und automatisch anpassen müssen, um die Frequenz des Netzes in einem akzeptablen Bereich zu halten. Sie tragen zur Stabilität und Zuverlässigkeit des Netzes bei, indem sie Spannungsunterstützung bieten und Angebot und Nachfrage ausgleichen.
Sind Sie daran interessiert, die Gebühren bei Spitzenlastzeiten zu verwalten, indem Sie den Energieverbrauch auf Zeiten außerhalb der Spitzenzeiten verlagern? Möchten Sie an Netzdienstleistungen oder Demand-Response-Programmen teilnehmen?
Energiemanagementsysteme und Softwarelösungen können den Betrieb und die Leistung von BESS optimieren, die Netzintegration erleichtern und Kosten sparen. Virtuelle Kraftwerke können verteilte Energieressourcen aggregieren und ihre Fähigkeiten optimieren. Daher können Aggregatoren BESS effektiv verwalten und mithilfe innovativer IT-Lösungen viele einzelne Anlagen gemeinsam steuern, um die Netzstabilität aufrechtzuerhalten und Flexibilität zu monetarisieren.
