Kombinierte Systeme – nicht nur für die Insel

Auf der Insel Borkum wird derzeit ein Energiespeichersystem getestet, das in Zukunft eine 100-prozentige Versorgung mit regenerativen Energien ermöglichen soll.

Smarte Energiespeichertechnologien sowie effiziente Energiemanagementsysteme stehen im Mittelpunkt des europäischen Projekts „NETfficient“ auf der Nordsee-Insel Borkum. Hier werden verschiedene Technologien für eine vollständig autarke Versorgung mit Strom aus erneuerbaren Energien erprobt. Nach mehrmonatiger Test- und Optimierungsphase sind die NETfficient-Systeme seit Anfang Mai im Live-Betrieb.

Installation einer PV-Anlage auf dem Dach des Aquariums in Borkum. Foto: Wirtschaftsbetriebe Borkum

Für das Pilotprojekt wurden insgesamt 40 Privathaushalte, fünf größere Gebäude, Teile der Borkumer Straßenbeleuchtung und die Wassertemperierung des Borkumer Aquariums mit PV-Anlagen und Stromspeichern ausgestattet. Die Bandbreite der eingesetzten Speichertechnologien reicht von Lithium- Ionen-Speichern über Superkondensatoren und Second-Use-Batterien aus Elektrofahrzeugen bis hin zu Wasserstoffspeichern und Niedrigtemperaturwasserspeichern. Darüber hinaus betreibt NETfficient im Mittelspannungsnetz einen hybriden Großspeicher. Der Speicher mit einer Leistung von einem Megawatt besteht aus einer Li-Ionen-Batterie mit 500 kWh und einem vom Fraunhofer ISE entwickelten, hochkompakten Batterieumrichter. Dieser kann durch eine deutlich erhöhte Schaltfrequenz schneller auf Schwankungen im Stromnetz reagieren als kommerziell erhältliche Geräte und eignet sich daher als sehr schnelle Primärreserve (Momentanreserve) und für Eigenverbrauchslösungen im Industriemaßstab. Zusätzlich wird über einen DC/DC-Steller ein Kurzzeitspeicher in Supercap-Technologie eingebunden, der Leistungsspitzen abfedert und damit die Lebensdauer der Batterie verlängert.

Alle Systeme sind mit einer zentralen Energy Management Platform – auch Distributed Energy Management System (DERMS) genannt – verbunden. Diese Plattform regelt die dezentralen Energieerzeuger und Speicher automatisch, um den Eigenverbrauch vor Ort zu optimieren und Systemdienstleistungen anbieten zu können. Das intelligente System nutzt Prognosen und verschiedene Optimierungsebenen, um das Ein- und Ausspeichern von Strom zu verwalten und darüber hinaus Lasten zu verschieben und auszugleichen. Weitere Algorithmen dienen der Optimierung des Großspeichers. Zudem wird das Zusammenspiel von Batterien und Superkondensatoren genau überwacht und angepasst, um die Vorteile beider Speichertechnologien bestmöglich zu nutzen und eine möglichst lange Lebensdauer sicherzustellen.

Das Projekt NETfficient, an dem die Europäische Kommission mit fast neun Millionen Euro beteiligt ist, wurde am 26. Januar 2015 in Sevilla offiziell gestartet. Übergeordnetes Ziel ist, die dezentrale Erzeugung und Speicherung so zu regeln, dass die Netzstabilität gesteigert und die Rentabilität von erneuerbaren Energien verbessert wird. In erster Linie zielt NETfficient auf Lösungen für Inseln. Allerdings lassen sich diese laut Fraunhofer ISE auch auf Smart Cities übertragen, da die entwickelte Plattform verschiedenste Arten von dezentralen Systemen bündeln und optimieren kann.

Vom 14. bis 15. Juni 2018 bietet NETfficient der interessierten Fachöffentlichkeit die Möglichkeit, die Pilotanlagen zu besuchen.

www.netfficient-project.eu

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