Aufrufe
vor 7 Monaten

05 | 2019

  • Text
  • Deutschland
  • Beispielsweise
  • Betrieb
  • Prozesse
  • Einsatz
  • Entwicklung
  • Meter
  • Energie
  • Stadtwerke
  • Unternehmen

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 „Risikoappetit von Investoren und Banken sehr unterschiedlich“ Stichwort Finanzierung: Lassen sich Projekte mit relativ kurz laufenden PPA überhaupt finanzieren? Kurzlaufende PPA erschweren natürlich die Finanzierung eines Projektes, sodass die Mehrzahl der PPA im Ausland mittelbis langfristig läuft. Gleiches gilt für die Frage, wie hoch der Anteil der über PPA vermarkteten Stromproduktion der Anlage ist. Allerdings ist hier der Risikoappetit von Investoren und Banken zum Teil sehr unterschiedlich. Was bedeutet das für die Akteure? Für Projektentwickler wie uns können die PPA vor allem einen weiteren Vermarktungskanal bedeuten, der die Marktentwicklung weniger abhängig von Ausschreibungen und deren Anforderungen für Genehmigungen oder Flächen macht. Gleichzeitig sinkt die Gefahr von rückwirkenden Eingriffen in staatliche Subventionen für die Anlagenbetreiber. Auf der Abnehmerseite bedeutet die erforderliche Bonität, dass tendenziell eher Großunternehmen und Energieversorger die mit langlaufenden Verträgen verbunden Risiken tragen können. Alle Seiten müssen künftig ebenso wie Banken und Investoren PPA verstehen, detailliert bewerten und verhandeln können. Die individuellen Präferenzen bei einzelnen Vertragselementen machen dann die Vergleichbarkeit verschiedener Projekte schwieriger. „Evolutionäre Entwicklung, in der markt- und gesetzliche Elemente nebeneinander bestehen“ Feste Einspeisetarife wie im deutschen EEG haben Wind, Sonne & Co. in vielen europäischen Ländern den Durchbruch im jeweiligen Energiemarkt verschafft. Sehen wir nun bald ein Ende dieser gesetzlichen Regelungen? Jeder redet derzeit vom Ende des EEG und meint damit das Ende der finanziellen Förderung. Viele Beispielprojekte mit PPA in Europa zeigen, wie wettbewerbs fähig die erneuerbaren Energien geworden sind und sich damit aktuell selbst am Markt finanzieren lassen. Bei der reinen Betrachtung der Stromgestehungskosten werden aber oft die langfristigen Auswirkungen des Ausbaus von Wind und Photovoltaik auf den Strompreis vernachlässigt. Neben zunehmender Volatilität kann es hier zu Kannibalisierungseffekten kommen, die den Marktwert des Stroms zeitweise deutlich nach unten drücken. Ob diese Preisrisiken für alle erforderlichen Neu-Projekte rein auf Basis eines marktbasierten PPA-Systems getragen werden können, ist für mich noch offen. Auch glaube ich nicht, dass der erforderliche Netzausbau und dessen Steuerung vollständig dem Markt überlassen werden wird. Vieles spricht daher für eine evolutionäre Entwicklung, in der markt- und gesetzliche Elemente nebeneinander bestehen. So werden trotz zunehmender Bedeutung der PPA auch Bestandteile des EEG zumindest vorläufig ihre Bedeutung behalten. i www.juwi.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.) 40 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. 5

EnergieForum Hochspannungsleitung mit neuer Erfindung ausgestattet Neuer Schutzteller optimiert Spannungsqualität Der Schutzteller wird oberhalb eines Isolators angebracht. STROMNETZE | Seit Entstehung des Stromnetzes sorgen – meist am frühen Morgen – sogenannte einpolige Fehler im Hochspannungsnetz für Spannungs - einbrüche im Millisekunden-Bereich. Nachdem über Jahrzehnte der parallel zu Isolatoren abgesetzte Kotstrahl großer Vogelarten als überbrückende Ursache hierfür galt, hat das Bayernwerk eine neue Vermutung angestellt. Danach ist eine Schmutzschicht an Isolatoren für die einpoligen Fehler verantwortlich. Wird diese Schmutzschicht feucht, wie am frühen Morgen, kann es ebenfalls zum Phänomen einpoliger Fehler kommen. Bild: Bayernwerk Um der Physik ein „Schnippchen zu schlagen“, hat das Bayernwerk in akribischer Feinarbeit Schutzteller entwickelt, die die Verschmutzung und damit die einpoligen Fehler erheblich eindämmen. Von Großmehring bei Ingolstadt bis in die Nähe von Preith im Landkreis Eichstätt statten das Bayernwerk und die Main-Donau Netzgesellschaft 144 Hochspannungs-Maste mit den neuen Schutztellern aus. Die Kunden beider Unternehmen profitieren davon. Schon die ersten Tests nach zweijähriger Entwicklungszeit offenbarten die Potenziale des neuen Schutztellers für Isolatoren: „Wir haben schnell gemerkt, dass die Spannungsschwankungen dort, wo unser Schutzteller im Einsatz ist, deutlich zurückgehen“, erklärte Wolfgang Tauber, der für die Netzleitstellen der Bayernwerk Netz GmbH verantwortlich ist, und der den neuen Schutzteller maßgeblich mit entwickelt hat. Das sei ein deutlicher Mehrwert für die Kunden, insbesondere für Betriebe mit sensiblen Maschinen. Gemeinsames Pilotprojekt gestartet Die Erfolgsmeldungen veranlassten auch den Netzbetreiber Main-Donau Netzgesellschaft, ein Tochterunternehmen der N-Ergie Aktiengesellschaft, in einem gemeinsamen Pilotprojekt mit der Bayernwerk Netz die Hochspannungsleitung auf 45 km entlang Großmehring, Manching, Zuchering, Hagau, Gerolfing, Pettenhofen, Wolkertshofen, Pietenfeld, Eichstätt bis in die Nähe von Preith mit den Schutz tellern auszustatten. In Summe wurden so 144 Maste mit je sechs Tellern bestückt. 90 Maste mit 540 Schutztellern wurden durch das Bayernwerk und 54 Maste mit 324 Schutztellern durch die Main-Donau Netzgesellschaft ausgestattet. Die Arbeiten waren Ende Februar 2019 abgeschlossen. Mit diesem Gemeinschaftsprojekt untermauern die beiden Unternehmen die Innovationskraft und Zusammenarbeit der bayerischen Stromnetzbetreiber, um die Versorgungssicherheit der bayerischen Stromkunden stetig zu verbessern. „Die Reduktion der einpoligen Fehler ist auch in unserem Hochspannungsnetz ein Thema, an dem wir laufend arbeiten“, betont Gerald Höfer, Geschäftsführer der Main-Donau Netzgesellschaft. „Nach den positiven Erfahrungen aus den Feldtests möchten wir mit diesem Pilotprojekt auch Erfahrungen in unserem eigenen Netz sammeln. Wir sind gespannt, ob sich die erwarteten Erfolge auch in unserem Netz einstellen und werden daraus weitere Maßnahmen ableiten. Da die aus den Fehlern resultierenden Spannungseinbrüche über den eigentlichen Fehlerort hinaus regional spürbar sind und nicht an den Eigentumsgrenzen der Stromnetze halt machen, profitieren die Kunden beider Netzbetreiber von diesem gemeinsamen Pilotprojekt.“ Tauber: „In einer industrie- und technologiestarken Region wie dem Großraum Ingolstadt-Eichstätt stellen die einpoligen Fehler eine Herausforderung dar. Mit dem Schutzteller haben wir eine einfache, schnelle und effektive Lösung, die unseren Kunden sofort hilft.“ Bereits im Juni 2017 testete das Bayernwerk die Schutzteller auf einer Länge von 120 km. Gemacht sind diese aus Spezial- Kunststoff, der schnell, einfach und kostengünstig auf Isolatoren montiert werden kann und deutlich die Verschmutzung durch Vogelkot vermindert. „Um sage und schreibe bis zu 70 % wurde eine Senkung der Spannungseinbrüche auf den Teststrecken registriert“, freut sich Tauber. Nach Auswertung der Testergebnisse fand eine nochmalige Überarbeitung des Schutztellers statt. Tauber: „In einem deutlich erweiterten Feldtest auf einer Leitungslänge von rund 500 km folgte eine letzte Nagelprobe.“ Mittlerweile hat das Bayernwerk bereits 5 000 Schutzteller montiert. Die Anbringung weiterer 6 500 Schutzteller im ersten Halbjahr 2019 ist bereits beauftragt. In Planung ist der Einbau zusätzlicher 6 000 Schutzteller bis Ende 2019. i www.n-ergie.de BWK Bd. 71 (2019) Nr. 5 41

Ausgabenübersicht