Der Batteriespeicher ist in das Mittelspannungsnetz integriert. Das Herzstück des mobilen Stromspeichersystems sind 12 Batterien, die zusammen rund 1.000 kWh speichern können. (Quelle: E.DIS/Michael Elsholtz)
Die E.DIS GmbH hat am 24. September 2020 in Friedland, Mecklenburg-Vorpommern, ein mobiles Stromspeichersystem in Betrieb genommen. Unter der Projektbezeichnung „moew.e“ (mobile energy with E.DIS) sollen dort in den nächsten drei Jahren smarte Schnittstellen, ein Netzanschlusskonzept für mobile Speicher sowie ein mobiles Stromspeichersystem testen. Aus dem Projekt werden bis zum Jahr 2022 Testergebnisse über die Möglichkeiten einer intensiven Nutzung regenerativ erzeugten Stroms in unmittelbarer Umgebung der Erzeugungsstätte erwartet. Damit verbunden ist die Erwartung, dass sich mit dieser Technologie temporäre Lücken zwischen geplanten Netzausbaumaßnahmen und der Umsetzung der Maßnahmen überbrücken lassen.
„Im Forschungsprojekt moew.e zeigt E.DIS, wie ein mobiles Speichersystem helfen kann, zwischen der geplanten Netzverstärkung und der Realisierung des Netzausbaus Zeit zu gewinnen. Durch Einsatz dieses Batteriespeichers soll untersucht werden, ob zwischenzeitlich Abregelungen von Anlagen für regenerative Energieerzeugung reduziert und weitere Energieerzeuger aus diesem Segment an das Netz angeschlossen werden können“, beschreibt E.DIS-Vorstandsvorsitzender Alexander Montebaur die Ziele des Projekts.
Im östlichen Mecklenburg sind in den vergangenen Jahren große Erzeugungskapazitäten zur Nutzung der Wind- und Sonnenenergie entstanden. Mit Blick auf die derzeitigen Netzkapazitäten wird E.DIS damit vor großen Herausforderungen gestellt. Verursacht durch die volatile und hohe Einspeiselast aus Anlagen der regenerativen Energieerzeugung, bewegt sich das Stromnetz der Testregion zunehmend an der Überlastungsgrenze.
Ein langwieriger und stetig komplexer werdender Planungs- und Genehmigungsprozess macht den Netzausbau äußerst zeitintensiv. Innovative und dezentrale Energiespeichersysteme sollen interemsweise dieses Zeitfenster überbrücken helfen. Bei einem positiven Testergebnis könnten erneuerbare Energien künftig wesentlich schneller und mit einer deutlich höheren Effizienz an das Netz angeschlossen werden.
Reduzierung von Abregelungsmaßnahmen
Ein weiterer Aspekt des Tests ist die weitere Verbesserung der Versorgungssicherheit. Die E.DIS-Experten testen in diesem Zusammenhang die Wirkung der Batterie bezogen auf mögliche Übertragungsengpässe an dem 110-kV-Transformator im Umspannwerk Friedland. Dazu wird die selbstständige und aktive Kommunikation zwischen Batteriesystem und Transformator im Umspannwerk Friedland genutzt. Ein neu entwickelter Algorithmus sendet beim Erreichen des Übertragungsgrenzwertes des Transformators ein Signal zur Energiespeicherung an das Speichersystem. Gelingt der Nachweis, dass Batteriespeicher sich aktiv und selbstständig an dem Engpassmanagement in Verteilnetzen einbinden lassen, könnten derartige geregelte Speichersysteme künftig einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung von Abregelungsmaßnahmen von Grünstromanlagen leisten. Des Weiteren werden die Daten und Erkenntnisse dieser technischen Lösung dafür genutzt, um in einem Netzmodell die Erhöhung der Wirksamkeit durch den Anschluss weiterer dezentraler Speicher im Verteilnetz nachzuweisen. Das mit den Erkenntnissen des Testprojektes angepasste Netzmodell wird die Planungsingenieure in die Lage versetzen, den Einsatz weiterer Speicher auf die Abregelungsmaßnahmen konkret zu bewerten, idealerweise eine spürbare Reduzierung nachzuweisen, und Rückschlüsse auf zukünftige Netzverstärkungsmaßnahmen zu ziehen.
Umgekehrt, wenn die EEG-Einspeisung wieder sinkt, beginnt unmittelbar die Stromabgabe aus der Batterie. Die neue Transformatorstation mit einem integrierten Batteriespeicher, bestehend aus einem Mittel-/Niederspannungstransformator, einem 1.000-kWh-Lithium-Ionen-Batteriespeicher und der entsprechenden Steuertechnik, könnte mit am Tag gespeicherten Solarenergie in der Nacht rund 200 Haushalte versorgen.
Die Ausstattung des Systems mit den genannten Funktionen stellt eine netz- und engpassorientierte Betriebsweise dar. Parallel fördert es die lokale Nutzung erneuerbarer Energien für die Energiegemeinschaften in unmittelbarem Produktionsumfeld.
Einfluss auf die Systemstabilität
Ein weiterer Aspekt in der Testphase des mobilen Speichers ist der Einfluss auf die Systemstabilität. Aufgrund der sinkenden Anzahl der Kraftwerke im komplexen Stromnetzsystem geht auch die „rotierende Trägheit“ für die Systemstabilität verloren. Mobile Speicher sind in der Lage, diese „rotierende Trägheit“ nachzubilden und könnten unter Umstädnen dadurch einen wichtigen Beitrag zu Systemstabilität leisten.
Die Techniker der E.DIS wollen mit dem umfangreichen Test in Friedland auch den Nachweis erbringen, dass mit mobilen Speichersystemen die Flexibilität im Verteilnetz gewonnen werden kann, die für den Planungs- und Realisierungsprozess von Netzausbaumaßnahmen notwendig ist.
Das Friedländer Forschungsprojekt wird zu etwa 2/3 von der Europäischen Union gefördert. Parallel werden ähnliche Projekte auch in Österreich und Ungarn gestartet.