Batteriespeicher ebnen den Weg für eine Zukunft mit erneuerbaren Energien

Batteriespeichersysteme entwickeln sich zu einer der wichtigsten Lösungen für die effektive Integration hoher Anteile erneuerbarer Sonnen- und Windenergie in Energiesysteme weltweit. Aktuelle Analysen zeigen auf, wie Stromspeichertechnologien für eine Vielzahl von Anwendungen im Stromsektor eingesetzt werden können, von der E-Mobilität über Anwendungen hinter dem Zähler bis hin zu Anwendungsfällen im Versorgungsbereich.

Batterien im Gebrauchsmassstab können zum Beispiel eine grössere Einspeisung erneuerbarer Energien in das Netz ermöglichen, indem sie überschüssige Erzeugung speichern und die Produktion erneuerbarer Energie festigen. Darüber hinaus tragen Batterien, insbesondere in Verbindung mit Generatoren für erneuerbare Energien, dazu bei, zuverlässige und billigere Elektrizität in isolierten Netzen und netzunabhängigen Gemeinden zu liefern, die ansonsten auf teuren importierten Dieselkraftstoff zur Stromerzeugung angewiesen sind.

Kapazitätsmässig grösstes Systeme ist das Tesla 100 MW / 129 MWh Li-Ionen-System

Derzeit werden Batteriespeichersysteme im Versorgungsbereich vor allem in Australien, Deutschland, Japan, Grossbritannien, den Vereinigten Staaten und anderen europäischen Ländern eingesetzt. Eines der kapazitätsmässig grösseren Systeme ist das Tesla 100 MW / 129 MWh Li-Ionen-Batteriespeicherprojekt im Windpark in Australien. Im US-Bundesstaat New York zeigte ein hochrangiges Demonstrationsprojekt mit einem 4 MW / 40 MWh-Batteriespeichersystem, dass der Betreiber fast 400 Stunden Staus im Stromnetz reduzieren und bis zu 2,03 Millionen USD an Brennstoffkosten einsparen konnte.

Darüber hinaus haben mehrere Insel- und netzunabhängige Gemeinden in große Batteriespeicher investiert, um das Netz auszugleichen und überschüssige erneuerbare Energie zu speichern. In einem Mininetz-Batterieprojekt auf Martinique wird die Leistung eines Solar-PV-Farms durch eine 2-MWh-Energiespeichereinheit unterstützt, die sicherstellt, dass der Strom mit konstanter Rate in das Netz eingespeist wird, so dass keine Reserveerzeugung erforderlich ist. In Hawaii wurden fast 130 MWh Batteriespeichersysteme implementiert, um eine Glättung für Solar-PV und Windenergie zu ermöglichen.

Weltweit wird erwartet, dass der Einsatz von Energiespeichern in den Schwellenländern bis 2025 jährlich um über 40% zunehmen wird.

Derzeit dominieren stationäre Batterien im Versorgungsbereich die globale Energiespeicherung.

Bis 2030 wird erwartet, dass die kleinmassstäbliche Batteriespeicherung in Ergänzung zu den Anwendungen im Versorgungsbereich deutlich zunehmen wird.

Die Hinter-dem-Meter-Batterien (BTM-Batterien) werden hinter dem Stromzähler von gewerblichen, industriellen oder privaten Kunden angeschlossen, um in erster Linie Einsparungen bei den Stromrechnungen zu erzielen. Die Installation von BTM-Batterien ist weltweit im Steigen begriffen. Dieser Anstieg ist auf die sinkenden Kosten der Batteriespeichertechnologie zurückzuführen, die auf den wachsenden Verbrauchermarkt und die Entwicklung von Elektrofahrzeugen (EVs) und Plug-in-Hybrid-EVs (PHEVs) zurückzuführen sind, sowie auf den Einsatz der verteilten erneuerbaren Energieerzeugung und die Entwicklung intelligenter Netze. In Deutschland zum Beispiel wurden in jüngster Zeit 40% der Solar-PV-Anwendungen auf Dächern mit BTM-Batterien installiert. Australien strebt an, bis 2025 eine Million BTM-Batterien zu installieren, wobei 21 000 Systeme im Jahr 2017 im Land installiert sein sollen.

Insgesamt könnte die Gesamtbatteriekapazität in stationären Anwendungen von einer derzeitigen Schätzung von 11 GWh auf 180 bis 420 GWh ansteigen, was einer Steigerung um das 17- bis 38-fache entspricht.

Swiss Battery hat grüne Batterien auf Basis der Festkörpertechnik entwickelt. Laut Swiss Battery liegt die Energiedichte bei über 395 Wh/kg und der Energieverbrauch für die Herstellung ist gering. Mehrere Universitäten und Netzwerke arbeiten jetzt mit Swiss Battery zusammen.