Aufrufe
vor 9 Monaten

01-02 | 2019

scher Energiespeicher,

scher Energiespeicher, der bereits für andere Anwendungen im Einsatz ist, bietet negative Energie, die normalerweise nur in der zweiten Stufe des Reservemarktes genutzt werden darf. Durch die Kombination des Batterie-Energiespeicher-Systems (BESS) mit der Power-to-Heat (PtH)- Anlage addieren sich die Kapazitäten des thermischen Speichers zu denen des Batterie-Systems. Die Batteriekapazität kann so deutlich kleiner ausgelegt werden. Dadurch reduzieren sich die Investitionskosten (Capex, Capital expenditure) um rund 30 bis 40 %. Die Bereitstellung der Regelleistung erfolgt normalerweise aus konventionellen Flexibilitäten, singulären Batteriespeichern oder Batteriespeichern im Pool mit konventionellen technischen Einrichtungen. Neuere Konzepte stellen Regelenergie aus Batteriespeichern und PtH in jeweils separaten Anlagenteilen oder – wie von AEG Power Solutions (AEG PS) – aus einer gemeinsamen technischen Anlage zur Verfügung. Ein großer Kostenfaktor bei der Bereitstellung von Primärregelleistung ist der Die swb Erzeugung AG & Co. KG hat das Heizkraftwerk Hastedt (im Bild) um ein Hybridspeicher, bestehend aus Batteriespeicher und Powerto-Heat-Anlage, ergänzt. Batteriespeicher. Dabei ist es möglich, einen Teil der erforderlichen Kapazität aus einer anderen Quelle mit signifikant geringeren Kosten zu beziehen. Bei einer derartigen Hybridanlage, bestehend aus mehreren PRL-Quellen, die gemeinsam an einem Netzverknüpfungspunkt angeschlossen sind und als eine Einheit gesteuert werden, eignen sich besonders Wärmesysteme als Alternativen. Deren Auslegung ist einfach, und sie bieten eine große Kapazität zu günstigen Preisen. Aufgrund ihrer thermisch trägen Speichercharakteristik sind sie außerdem tolerant gegenüber kurzzeitigen Schwankungen der zugeführten Leistung. Aktuelle Marktpreise für Batterien variieren zwischen 500 und 1 400 €/kWh. Mit dem kombinierten BESS & PtH-Konzept wird eine deutlich geringere Batteriekapazität benötigt, wodurch sich Investitionskosten verringern und somit die Amortisationszeiten verkürzen. Bei einem Batteriepreis von beispielsweise 600 € verringert sich die Amortisationszeit von 8,4 (ohne PtH) auf fünf Jahre, also um 40 %, wenn zusätzlich thermischer PtH- Speicher genutzt wird (Bild 1). Das hybride Speichersystem reduziert die Kosten für die Primärregelleistungs - erbringung erheblich. Zum einen ist die benötigte Batteriekapazität im Vergleich zu einem herkömmlichen reinen Batteriesystem deutlich geringer (= 50 %) und die zweite Speicherquelle (Thermie) deutlich günstiger (Tabelle). Zum anderen werden die Leistungselektronik und alle Komponenten für den Netzanschluss (zum Beispiel Transformatoren) bei der Anbindung beider Speichersysteme doppelt genutzt, was ebenfalls dazu beiträgt, die Hardwarekosten der Installation zu reduzieren. Dies verbessert die Amortisationszeit für den Anlagenbetreiber und trägt gleichzeitig zur Senkung der Netzentgelte bei. Als langjähriger Lieferant von Batterieund Stromumwandlungstechnik bietet EnergieForum Bild 3 Energieerzeugung vor Ort: Die von den 1 900 Solarmodulen auf dem Parkhausdach erzeugte Energie kann direkt zum Laden der Fahrzeuge genutzt werden. den Signalleitungen, die zum Ladepunkt geführt werden. Die aktuell in der Erstellung befindliche Norm IEC 61851-21-2 sieht hier spezielle Anforderungen bei Leitungslängen über 30 m bei den sogenannten Surge- und Burst-Prüfungen vor. Diese werden bereits heute von der Ladesteuerung EV CC Basic erfüllt – eine wichtige Voraussetzung für eine robuste Lösung in diesem Umfeld. Bilder (3): Phoenix Contact Fazit Aus der Kombination der jeweiligen Kernkompetenzen der beteiligten Unternehmen in den Bereichen Parkhausleittechnik, Ladetechnik und Abrechnungsprozesse konnte eine Lösung umgesetzt werden, die optimal auf den Anwendungsfall „Flottenladung im Parkhaus“ passt. Dabei werden alle erforderlichen bau- und wartungsspezifischen Aspekte berücksichtigt. Auch die optimierte Nutzung regenerativer Energie wird mit umgesetzt (Bild 3). „Unsere Anlage lief vom ersten Moment an ohne Probleme“, resümiert Kocher. „Die von uns eingesetzte RTB-Lösung mit den Komponenten von Phoenix Contact hat einen Reifegrad, der den Ausbau unserer E-Flotte begünstigt“. Thorsten Temme, Produktmanagement Control, Phoenix Contact E-Mobility GmbH, Schieder-Schwalenberg i www.phoenixcontact-emobility.com/de/ Sonderdrucke: Werbewirksames Marketing- und PR-Instrument In einer unserer Fachzeitschriften ist ein Beitrag von Ihrem Unternehmen erschienen? Nutzen Sie das für eine PR-Aktion der besonderen Art – lassen Sie einen werbewirksamen Sonderdruck davon erstellen: • Sonderdrucke werden individuell nach Ihren Wünschen gestaltet • Logo und Kontaktdaten können eingefügt werden • Fremdanzeigen und Fremdtexte werden entfernt • Sonderdrucke sind kostengünstig und lassen sich vielseitig einsetzen (z. B. auf Ihrem Messestand, für Kunden und Mitarbeiter etc.) 52 BWK DAS ENERGIE-FACHMAGAZIN Muster Sonderdruck Anforderungen kommunaler Wärmeversorger an das Rohrsystem Wärmenetze 4.0 www.eBWK.de Sonderdruck aus BWK Kombination von Batteriespeicher und Power-to-Heat Hybridkraftwerk liefert Primärregelleistung REGELENERGIE | Die Bereitstellung von Primärregelleistung (PRL) wird bei Erhöhung des Anteils der erneuerbaren Energie im Stromnetz immer wichtiger, um die Netzfrequenz im Toleranzbereich zu halten. Beim Einsatz von Batteriesystemen führen die neuen Regeln der deutschen Übertragungsnetzbetreiber jedoch zu einer signifikanten Erhöhung der Kosten. Die Wirtschaftlichkeit eines singulären Batteriesystems für PRL wird hierdurch grundsätzlich infrage gestellt. Die Kombination eines hybriden Batterie-Energiespeicher-Systems mit einer Power-to-Heat- Anlage hingegen reduziert die Investitionskosten deutlich. as neue Verfahren ist für alle Anlagen Regelenergie Dmit Wärmeanwendungen/Wärmesenken geeignet. Ein installierter thermi- Reduzierung der Batteriekapazitäten UNSER ANGEBOT Bild: swb Kürzere Amortisationszeit Technische Umsetzung ! Profitieren Sie vom Imagetransfer und dem hohen Renommee unserer Fachzeitschriften. Ihr Kontakt für Informationen oder ein Angebot: Kornelia Grund Telefon: +49 211 6103-369 kgrund@vdi-fachmedien.de www.vdi-fachmedien.de TECHNIKWISSEN FÜR INGENIEURE. BWK Bd. 71 (2019) Nr. 1/2

EnergieForum Kraftwerks-Megaprojekt in Ägypten Ganzheitlicher Ansatz erzielt Rekorde im Kraftwerksbau GUD-KRAFTWERKE | Drei Kraftwerke nebst Netzanbindung haben in Ägypten den Betrieb aufgenommen. Das Megaprojekt, der größte Einzelauftrag in der Firmengeschichte von Siemens, ist abgeschlossen. Tatsächlich abgeschlossen? Eigentlich beginnt das Projekt erst richtig. Neben der beispiellosen Verbesserung der Energieversorgung versprechen die begleitenden Vereinbarungen über Know-how-Transfer und Qualifizierungen langfristig Verbesserungen der Lebens- und Arbeitsbedingungen jenseits der Energieversorgung. Der Beitrag wirft einen Blick hinter die Kulissen. In Deutschland sind Kraftwerksneubauten eher die Ausnahme. Viele Versorger kämpfen eher mit den Spitzen aus der dezentralen Erzeugung. An sonnigen Tagen sprechen manche Stadtwerke schon von „Energieentsorgung“. Ganz anders stellt sich die globale Situation dar. Ein Sprung über das Mittelmeer nach Ägypten reicht aus. Die Bevölkerung wächst dynamisch, von 29 Millionen im Jahr 1960 auf 70 Millionen um die Jahrtausendwende; heute sind es über 97 Millionen. Und Ägypten verfügt nach Südafrika über die stärkste Industrie in Afrika. Es ist eine große Herausforderung, die Energieversorgung diesem Wachstum anzupassen. Bereits zu Beginn des Jahrzehnts kam es in einigen Städten zu mehrere Stunden andauernden Ausfällen; im September 2014 eskalierte die Lage: „Wir erwachten an einem Donnerstagmorgen und 90 % der Stromversorgung waren zusammengebrochen“, erinnert sich Emad Ghaly, CEO Siemens Egypt. Für die Bevölkerung war dies in zweifacher Hinsicht katastrophal, einerseits im privaten Haushalt, aber auch als Arbeitnehmer in der Industrie. Würden Unternehmen mittelfristig abwandern, weil die Versorgung nicht gewährleistet ist, hätte dies dramatische Folgen für das Land. Eine umfassende Lösung musste her, und zwar sofort. Mit der feierlichen Inbetriebnahme von drei neuen GuD-Anlagen konnten Siemens und das ägyptische Ministerium für Elektrizität und Erneuerbare Energie im Juli 2018 einen neuen Weltrekord bei der Abwicklung moderner beschleunigter Kraftwerks - projekte vermelden: 14,4 GW in nur 27,5 Monaten. Im Bild die Anlage am Standort Beni Suef. Das Megaprojekt Bereits der erste Schritt machte Schlagzeilen: Im März 2015 unterzeichneten Siemens und die ägyptische Regierung eine bindende Vereinbarung über den Bau eines 4,4-GW-GuD (Gas- und Dampfturbinen)-Kraftwerks. Zudem wurden Vereinbarungen über die Entwicklung von Kraftwerkskonzepten und Umspannwerken getroffen. Diesem ersten Abkommen folgte kaum drei Monate später das sogenannte Megaprojekt – und mit ihm eine ganze Reihe von Rekordmeldungen, die man selbst als nüchterner Techniker historisch nennen darf: Am 3. Juni 2015 orderte der staatliche Energieversorger Egyptian Electricity Holding Co. (EEHC) Gaskraftwerke und Windenergieanlagen sowie Umspannstationen und Peripherie im Wert von 8 Mrd. €, der größte Einzelauftrag in der Firmengeschichte. BWK Bd. 71 (2019) Nr. 1/2 53

Ausgabenübersicht