Am 16. September der derzeit größte europäische Batteriespeichers der WEMAG AG in Schwerin in Betrieb genommen. Mit der zunehmenden Einspeisung von erneuerbaren Energien in das Stromnetz wird ein besonders flexibles Stromsystem nötig. Der 5-Megawatt-Batteriespeicher der WEMAG AG soll kurzfristige Schwankungen im Stromnetz ausgleichen, die vor allem durch die Einspeisung von Wind- und Sonnenenergie entstehen können.
Das Projekt "Teilvorhaben: Aufbau einer stabilen Netzinsel mittels einer ertüchtigten Biogasanlage und eines GuD-Kraftwerks" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Energieversorgung Schwerin GmbH & Co. Erzeugung KG durchgeführt. Die EVSE beteiligt sich in diesem Projekt an der Analyse & der prakt. Erprobung des Schwarzstarts & des Netzwiederaufbaus (Testen, Messen & Betrieb der Erzeugungseinheiten zum Zwecke des Schwarzstarts & des Netzwiederaufbaus). Insgesamt setzt sich das Vorhaben aus Sicht der EVSE aus folgenden 3 Teilbereichen zusammen: - Schwarzstartfähigkeit des Heizkraftwerkes Schwerin Süd unter Verwendung des Batteriekraftwerkes (BKW) der WEMAG, - Inselversorgung durch das Heizkraftwerkes Süd in einer regional definierten Insel mit Unterstützung des BKW des über einen längeren Zeitraum und - Synchronisation des Inselnetzes auf das vorgelagerte Netz des Übertragungsnetzbetreibers (ÜNB). AP1: Analyse des Schwarzstartpotentials: In diesem AP erarbeiten die Mitarbeiter der EVSE an der Erstellung des Netzmodells, an der Erstellung dynamischer. Kraftwerksmodelle und der Validierung dieser. AP3: Messprogramm HKW Süd: In diesem AP stellt die EVSE der URO die Messdaten für die Validierung der dynamischen Kraftwerksmodelle aus dem HKW Süd zur Verfügung. Die Ertüchtigung des HKWs erfolgt unabhängig & außerhalb des Förderprojekts. AP4: Analyse des NWA-Potentials: In diesem AP ist die EVSE an der Ausarbeitung der Netzwiederaufbau-Szenarien sowie am Messkonzept beteiligt. In diesem Zusammenhang werden die Messdaten des Lastverhaltens erhoben und analysiert. Hiervon ausgehend werden die NWA-Szenarien simuliert und etwaige Anforderungen an diese für den Feldversuch definiert. AP5: Prakt. Erprobung Schwarzstart & NWA: In dieses AP fallen die praktische Erprobung des Schwarzstarts, des Anfahrtspfadaufbaus sowie deren Auswertung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Praktische Tests zum Netzwiederaufbau mittels eines schwarzstartfähigen BKWs und eines GuD-Kraftwerks" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WEMAG AG durchgeführt. In Zukunft werden zunehmend konventionelle Kraftwerke stillgelegt und durch volatile EEG-Anlagen ersetzt, welche keine aktive Reserve zum Wiederanfahren der Stromnetze darstellen und das Risiko von Störungen erhöhen. Für den Fall einer Großstörung müssen Stromnetzbetreiber und die Betreiber von Erzeugungseinheiten die Wiederherstellung der Stromversorgung in den von ihnen betriebenen Netzen koordinieren. In diesem Projekt sollen innovative Schwarzstart- als auch Netzwiederaufbauszenarien mithilfe eines stationären schwarzstartfähigen Großbatteriespeichers / Batteriekraftwerkes (BKW) unter Einbeziehung einer nicht schwarzstartfähigen Gas- und Dampfkraftwerken (GuD) und EEG-Anlagen untersucht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Aufbau eines Großversuchsstandes sowie Realisierung von Brandversuchen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung durchgeführt. Im Zuge der Energiewende wird es zukünftig mehr dezentrale Energiespeicher geben. Viele Konzepte sehen für diese Form der Stromspeicherung Second-Life Batterien vor, welche durch Alterung in der First-Life Anwendung (z.B. E-Mobility) nicht mehr die notwendigen Leistungsparameter aufweisen. Bei der Nutzung von LI-Batterien in der Second-Life Anwendung als dezentrale Hausspeicher oder auch als Batteriespeicherkraftwerk im industriellen Maßstab müssen auch verschiedene Sicherheitsaspekte berücksichtigt werden. Schwerpunkt ist dabei das potentielle thermische Durchgehen von LI-Batterien unter Freisetzung großer Mengen toxischer und brennbarer Gase sowie großer Wärmemengen. Fragen welche in diesem Zusammenhang beantwortet werden müssen sind z.B.: Wie müssen LI-Batteriespeicher aus Sicht des vorbeugenden (baulichen) Brandschutzes bewertet werden? Wie lässt sich im Falle eines thermischen Durchgehens einer Zelle der Verlust eines gesamten Batteriespeichers verhindern? Wie sind LI-Batterien aus Sicht der Prozess- und Anlagensicherheit zu bewerten? Und was ist aus Sicht des abwehrenden Brandschutzes die beste Taktik für Feuerwehren bei der Bekämpfung von Bränden von LI-Batteriespeichern im größeren Maßstab? Bisherige Untersuchungen beschränken sich vielfach auf Untersuchungen im Labormaßstab. Daher soll auf dem BAM Testgelände Technische Sicherheit ein Großversuchsstand realisiert werden, welcher Versuche zum thermischen Durchgehen von LI-Batteriespeichern bis zu einer Größenordnung von 500 kWh ermöglicht. Neben verschiedensten Messgrößen wird ein Schwerpunkt auf die In-situ-Analytik von Fluorwasserstoff (HF) gelegt, um hier eine fundierte Datenbasis zu schaffen ob und wie viel HF beim thermischen Durchgehen von LI-Batteriespeichern entsteht. Ebenso wird es möglich sein verschiedene Löschmethoden zu untersuchen um auch hier detailliertes Wissen zu generieren, wie solche Brände kontrolliert bzw. gelöscht werden können.
Das Projekt "Teilvorhaben: Ertüchtigung und Erprobung eines 5MW Batteriekraftwerks zum Schwarzstart und Netzwiederaufbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Younicos GmbH durchgeführt. In Zukunft werden zunehmend konventionelle Kraftwerke stillgelegt und durch volatile EEG-Anlagen ersetzt, welche keine aktive Reserve zum Wiederanfahren der Stromnetze darstellen und das Risiko von Störungen erhöhen. Für den Fall einer Großstörung müssen Stromnetzbetreiber und die Betreiber von Erzeugungseinheiten die Wiederherstellung der Stromversorgung in den von ihnen betriebenen Netzen koordinieren. In diesem Projekt sollen innovative Schwarzstart- als auch Netzwiederaufbauszenarien mithilfe eines stationären schwarzstartfähigen Großbatteriespeichers / Batteriekraftwerkes (BKW) unter Einbeziehung einer nicht schwarzstartfähigen Gas- und Dampfkraftwerken (GuD) und EEG-Anlagen untersucht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Regionale Flexibilitätserbringung durch Multifunktions-Batteriespeicher in neuem Marktdesign" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Younicos GmbH durchgeführt. Durch die Weiterentwicklung des Younicos Energiemanagement- und Monitoringsystems möchte Younicos einen maßgeblichen Beitrag zur Flexibilitätsbereitstellung im enera-Projekt leisten. Insbesondere sind neue netzdienliche regionale Systemdienstleistungen ((r)SDL) zu definieren und zu entwickeln, diese unter Berücksichtigung von Multifunktionalitätserfordernissen in das Batteriekraftwerk (BKW) zu implementieren, und unter Einbeziehung relevanter Netz-, Markt- und Betriebsmitteldaten in einen neuen Markt einzubinden. Dadurch wird die Entwicklung und Etablierung neuer Anwendungsfelder und Geschäftsmodelle für Batteriespeicher auf Verteilnetzebene angestrebt, um den nächsten Schritt der Energiewende mitzugestalten.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erstellung von dynamischen Netzmodellen und -analysen zum Netzwiederaufbau mittels eines Großbatteriespeichers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Institut für Elektrische Energietechnik, Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgung durchgeführt. Es soll untersucht werden, wie nach einer Großstörung im elektrischen Versorgungsnetz ein Wiederaufbau einer Netzinsel und das Anfahren einer nicht schwarzstartfähigen GuD-Anlage mithilfe eines schwarzstartfähigen Batteriekraftwerks möglich ist. Im Weitern wird untersucht wie unter Einbeziehung von EEG-Anlagen die aufgebaute Netzinsel über einen längeren Zeitraum bis zur Synchronisation mit dem Verbundnetz autark stabil versorgt werden kann. Von den für den Netzwiederaufbau (NWA) heranzuziehenden Erzeugungseinheiten werden detaillierte dynamische Kraftwerksmodelle erstellt, welche in das im Netzberechnungsprogramm DIgSILENT PowerFactory nachgebildete elektrische Versorgungsnetz implementiert werden. Mit dem so vorliegenden realitätsnahen Netzmodell werden in dynamisch Effektivwertsimulationen Netzwiederaufbauschritte analysiert und hinsichtlich ihrer technischen Realisierbarkeit kontrolliert. Neben den theoretischen Untersuchungen werden die technischen Notwendigkeiten praktisch umgesetzt, um zunächst einzelne Netzwiederaufbauschritte in der Praxis zu testen und abschließend eine große praktische Netzwiederaufbauerprobung zu realisieren. AP1: Analyse des Schwarzstartpotentials (Leitung: Younicos) (Erstellung Netzmodell & dynamische Kraftwerksmodelle inkl. Validierung, Anforderungen an Batteriekraftwerk (BKW) für den Aufbau des Anfahrtspfads) AP2: Ertüchtigung Batteriekraftwerk (BKW) (Leit.: Younicos) (Ausarbeitung BKW Schwarzstartkonzept, Detailplanung der anlagentechnischen Anpassungen, Anlagenertüchtigung, Inbetriebnahmetests) AP3: Ertüchtigung Heizkraftwerk (HKW) (Leit.: EVSE) (Ertüchtigung Schwarzstarteinheiten & Anfahrtspfad sowie Inbetriebnahmetests) AP4: Analyse des NWA-Potentials (Leit.: URO) (Ausarbeitung NWA-Szenarien, Messdatenerhebung & -analyse des Lastverhaltens, Simulation NWA-Szenarien, Anforderungen NWA) AP5: Praktische Erprobung Schwarzstart & NWA (Leit.: WEMAG) (Prakt. Erprobung & Auswertung).
Batteriespeicher läuft erfolgreich im deutschen Stromnetz Die Stromerzeugung aus Wind- und Solarenergieanlagen schwankt stark mit der Witterung. Deshalb ist es wichtig, die Entwicklung von Techniken voranzutreiben, die helfen, das Stromsystem stabil zu halten. Mit Förderung des Umweltinnovationsprogramms wurde 2014 erstmals in Deutschland ein marktfähiges Batteriekraftwerk gebaut und in Betrieb genommen – mit Erfolg, wie das erste Betriebsjahr zeigt. Das Batteriekraftwerk der WEMAG AG in Schwerin reagiert schon bei kleinsten Ungleichgewichten zwischen Stromerzeugung und -verbrauch: Es speichert bei Überangebot kurzfristig Strom ein und speist ihn später wieder ins Netz zurück, wenn der Bedarf steigt. So stabilisiert er das Netz, spart fossile Brennstoffe und damit Treibhausgase. Technologien wie diese machen es langfristig möglich, irgendwann ganz auf Kohle- und Gaskraftwerke zu verzichten, die momentan noch einspringen, wenn Wind und Sonne Pause machen. Das erste Betriebsjahr zeigt: Die Speicher lassen sich störungsfrei und wartungsarm betreiben und sind wirtschaftlich profitabel.
Die Schweriner WEMAG AG ist ein bundesweit aktiver Energieversorger mit Stromnetzbetrieb in Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg. Zusammen mit der WEMAG Netz GmbH ist sie für ca. 15.000 Kilometer Stromleitungen verantwortlich, vom Ortskabel bis zur Überlandleitung. Im Zuge der Energiewende in Deutschland entwickelt sich die installierte Kraftwerksleistung von einer dargebotsunabhängigen (konventionellen) Stromerzeugung in Richtung einer dargebotsabhängigen (erneuerbaren) Stromerzeugung. Ausgehend von dieser Entwicklung wird das Stromnetz mit zahlreichen neuen Herausforderungen konfrontiert. Unter anderem besteht ein steigender Bedarf an Kraftwerken, die im Stromnetz auftretende Volatilität ausgleichen können. Darüber hinaus stellen die konventionellen Kraftwerke aber aktuell auch einen großen Anteil der benötigten Systemdienstleistungen (SDL) bereit, z.B. Primärregelleistung zur Stabilisierung der Netzfrequenz. Mit der Abschaltung konventioneller Kraftwerke ist deshalb auch eine Verringerung des Angebots an SDL verbunden, die dann anderweitig erbracht werden müssen, z.B. durch Batteriespeicherkraftwerke (BSKW). BSKW können innerhalb von Millisekunden auf Frequenzänderungen reagieren und sind insbesondere sehr gut dafür geeignet, Regelenergie ohne den Bedarf an konventionellen Must-Run-Kapazitäten bereitzustellen, da diese 100 Prozent ihrer Leistung symmetrisch in beiden Richtungen (negativ und positiv) für die Erbringung von Regelleistung einsetzen können. BSKW können daher dazu beitragen, den Anteil konventioneller Must-Run-Kapazitäten zu reduzieren und damit den Anteil erneuerbarer Energien an der Stromproduktion zu erhöhen. Das Projekt „Aufbau und Betrieb eines Batteriekraftwerks zur Erbringung von Primärregelleistung“ hatte drei primäre Ziele, die weitgehend erreicht wurden: Das BSKW soll mit einer installierten Leistung von 5 Megawatt und einer Kapa-zität von 5 Megawattstunden errichtet werden. 5 Megawatt sollen für den Primärregelenergiemarkt präqualifiziert werden. Der Batteriespeicher soll erfolgreich am Primärregelenergiemarkt teilnehmen. Ausführender Projektpartner war die Younicos AG, deren Kernkompetenzen in der Verknüpfung von unterschiedlichen Batterietechnologien und Leistungselektronik mithilfe von hochintelligenter Software sowie der Integration von Speichersystemen in Verbund- oder Inselnetze liegen. Das BSKW wurde als alleinstehende Anlage so ausgelegt, dass es unabhängig von einem Kraftwerkspool betrieben werden kann und die Präqualifikationsbedingungen zur Teilnahme am Regelenergiemarkt erfüllt. Hierzu wurde eine eigens entwickelte Leistungs-Frequenzregelung implementiert, die der Regelungsstatik gemäß Transmission Code 2007 entspricht. Im Mittelpunkt dieser Leistungs-Frequenzregelung steht das Battery Power Plant Management System. Das BSKW Schwerin-Lankow ist vollständig in einem festen Gebäude untergebracht und über eine Mittelspannungsschaltanlage auf der Spannungsebene 20 Kilovolt mit dem angrenzenden Umspannwerk Schwerin-Lankow verbunden. Zur Sicherstellung des Eigenbedarfs befinden sich im Gebäude ein Eigenbedarfstransformator und eine Unterbrechungsfreie Stromversorgung. Die Gleichstrom-(DC)-Batterie selbst besteht aus modularen Einheiten, den sogenannten (Batterie-) Racks. Zur Sicherstellung einer hohen Anlagenverfügbarkeit sind insgesamt je zehn Racks auf einem Strang parallel zusammengeschaltet, die dann über einen bidirektionalen AC/DC-Umrichter und einen Trafo auf eine Wechselstrom-(AC)-Sammelschiene speisen. Durch den Einsatz von BSKW ergibt sich eine direkte Umweltentlastung durch die Einsparung fossiler Brennstoffe (insbesondere Braun- und Steinkohle) bei der Erbringung von Regelarbeit. Darüber hinaus ergibt sich eine indirekte Umweltentlastung durch den Wegfall von Must-Run-Kapazitäten fossiler Kraftwerke. Eine überschlägige Rechnung ergab, dass durch den Einsatz des BSKW Schwerin-Lankow pro Jahr ca. 1.010 Tonnen CO 2 -Äquivalente direkt und ca. 691.800 Tonnen CO 2 -Äquivalente indirekt eingespart werden können. Bei dem realisierten BSKW handelt es sich um ein „First-of-its-kind“-Projekt mit hohem innovativen Charakter. Insbesondere die Präqualifizierung eines BSKW für den Regelleistungsmarkt war zum damaligen Zeitpunkt einmalig in Deutschland. Modellcharakter hat auch die Möglichkeit zur Erweiterung des BSKW um weitere Anwendungsfälle wie z.B. Blindleistungskompensation, Schwarzstartfähigkeit oder neuartige Stromprodukte. Branche: Energieversorgung Umweltbereich: Klimaschutz Fördernehmer: WEMAG AG Bundesland: Mecklenburg-Vorpommern Laufzeit: 2013 - 2014 Status: Abgeschlossen