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Wie Batteriespeicher eine zentrale Rolle im Smart Grid spielen

Die Energiewende ist in vollem Gange, da der Anteil erneuerbare Energiequellen wie Windkraft oder Photovoltaik immer weiter zunimmt. Ein wesentlicher Nachteil der erneuerbaren Energien ist jedoch, dass ihre Energieerzeugung nicht immer den aktuellen Strombedarf abdeckt, da sie stark von wechselnden Umweltfaktoren wie Wetter und Klima abhängig ist. Die Anbindung dieser Energiequellen an einen Batteriespeicher kann daher dazu beitragen, die Schwankungen in der Energieerzeugung abzufedern. Eine weite Verbreitung dieser dezentralen Flexibilität wird den erneuerbaren Energien zum Durchbruch verhelfen. Doch noch gibt es einige Hürden, die der großflächigen Nutzung des wertvollen Flexibilitätspotenzials dieser neuen Technologien im Wege stehen: Einerseits müssen enorme Investitionen in die Modernisierung der veralteten Übertragungsnetze getätigt und einige Eintrittsbarrieren des Energiemarktes gesenkt werden. Andererseits müssen neue Vorschriften und Standards implementiert werden.

Batteriespeicher sorgen für mehr Flexibilität

Batteriespeicher sind einerseits eine Voraussetzung für den Erfolg der Energiewende, aber andererseits auch für Privat- und Industriekunden ein Muss, wenn diese eine Dekarbonisierung ihres Energieverbrauchs erreichen wollen. Außerdem sparen sie damit auf lange Sicht auch bares Geld. Batteriespeicher sind in den letzten Jahren aufgrund der gestiegenen Nachfrage deutlich erschwinglicher geworden, was neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnet. Einer der Hauptgründe für die flächendeckende Verbreitung dieser Technologie ist der daraus resultierende Flexibilitätsgewinn für alle Akteure des Energiemarktes.

Diagramm Netzparität PV und PV mit Speicher
Quelle: wegatech.de

Flexibilität erleichtert die Energieoptimierung 

Die aus erneuerbaren Quellen erzeugte Strommenge kann nicht an den Bedarf oder den Marktpreis angepasst werden. Durch Batteriespeicher ist es jedoch möglich, auch auf der Verbraucherseite eine gewisse Flexibilität zu schaffen. Diese Flexibilität kann genutzt werden, um von Zeiten des Energieüberschusses, mit günstigen Strompreisen, zu profitieren und gleichzeitig Engpässe abzumildern. Energieversorger und Großindustrie können sich auf die neuen Marktgegebenheiten einstellen, indem sie ihren Betrieb digitalisieren und Lasten mit Demand-Side-Management steuern. 

Auf der anderen Seite können Verbraucher nun ihre Energiebilanz optimieren, mehr Unabhängigkeit vom Netzstrom gewinnen und verfügen zusätzlich sogar über ein Backup-System im Falle eines Blackouts. Als Faustregel gilt: Wer einen hohen Anteil an flexibler Leistung hat, ist in der Lage, billigere Energie aus einem Intraday-Handelsmarkt zu beziehen und die Gesamtenergiekosten zu minimieren. Mit Vorteilen für alle Beteiligten ist die Flexibilität auf der Nachfrageseite ein wichtiger Erfolgsfaktor für den langfristigen Betrieb von nachhaltigen Energiesystemen.

Flexibilität kann Lastspitzen abfedern

Die Optimierung der flexiblen Energie kann auch eine vielversprechende Lösung sein, wenn es um das Kappen von Lastspitzen geht. Nehmen wir ein Beispiel, bei dem eine Solaranlage die Energieversorgung und ein Batteriespeicher die Flexibilität darstellt. Dabei richtet sich dere Ladvorgang der Batterie nicht einfach nur nach der Tageszeit bzw. dem Sonnenstand, sondern kann auch die Auslastung des Netztes berücksichtigen. Der Strom der Morgensonne wird zunächst ins Netz eingespeist. Erst bei einem vorhandenen Stromüberschuss gegen Mittag wird der Solarstrom schließlich in der Batterie gespeichert, bis diese vollständig geladen ist. Auf diese Weise kann eine Netz-optimierte Batterie zur Entlastung des Stromnetzes beitragen.

Was für diesen Anwendungsfall gilt, gilt auch für ein ganzes Energiesystem. Der systemweite Zugriff auf gespeicherte Energie, die mit Hilfe eines Algorithmus an der Strombörse gehandelt werden kann, öffnet Türen für weitere Arten der Optimierung. Das Netz lässt sich von auftretenden Nachfragespitzen entlasten, indem stromintensive Zeiträume und Regionen antizipiert werden. Durch die Senkung der Energiekosten für ausgewählte Zeitfenster können Stromversorger zusätzliche Anreize auf der Nachfrageseite setzen, was zu einem gleichmäßig verteilten Stromverbrauch führt.

Diagramm konventionelle- und netzoptimierte Speicherung

Energiespeicherung in Smart Grids

Während die Integration von Energiespeichern in die klassischen Energienetze derzeit noch eine Herausforderung darstellen kann, wird das intelligente Energienetz der Zukunft um sie herum aufgebaut sein. Energiespeicher werden eine eindeutige Klassifizierung erhalten müssen, um einen effektiven regulatorischen und finanziellen Rahmen für die Nutzung innerhalb eines Smart Grids zu schaffen. Wenn sie richtig eingesetzt werden, können Energiespeichertechnologien erhebliche Möglichkeiten zur Verbesserung der Effizienz und des Betriebs des Netzes bieten. Ihre Fähigkeit, kurzfristig Energieleistung bereitzustellen, ermöglicht es ihnen, schnell und effektiv auf Signale im gesamten Energienetzes zu reagieren. Daher wird eine weit verbreitete Implementierung von Energiespeichern eine entscheidende Rolle für den Betrieb des Smart Grid spielen.

Es gibt noch einige To-dos

Ein großes Problem, das erneuerbare Energien bislang ausbremst, ist die veraltete Infrastruktur der meisten Stromnetze, die sich nicht von heute auf morgen erneuern lässt. Sie wurde vor einigen Jahrzehnten auf der Grundlage der damals üblichen Art der Energieerzeugung konzipiert und gebaut. Diese basierte nahezu ausschließlich auf riesigen, zentralen Kraftwerke, die meist mit fossilen Brennstoffen betrieben wurden. Erneuerbare Energien hingegen haben andere Eigenschaften wie begrenzte Verfügbarkeit und Planbarkeit. Außerdem basieren sie meist aus einem breiten Netzwerk kleinerer Stromerzeugungsanlagen wie Wind- und Solarparks. Die einzige Möglichkeit, damit umzugehen, sind massive Investitionen in die Modernisierung der Stromnetze, die von Übertragungsnetzbetreibern, Energieversorgern und Regierungen organisiert und finanziert werden müssen.

Auch auf der regulatorischen Seite müssen zahlreiche Reformen veranlasst werden: Einerseits sollen Deregulierungen zu steigenden Erlösen, einem höheren Grad an Wettbewerb und präzisieren Preisen für Speicherkapazitäten führen, was zu einer kosteneffizienten Nutzung des Flexibilitätspotenzials von Batteriespeichern beiträgt. Auf der anderen Seite müssen neue Regelungen geschaffen werden, um einen diskriminierungsfreien Zugang zum Energiemarkt zu gewährleisten und um ein aktualisiertes System von Zuschlägen und Gebühren zu haben.  

Die neue Ära der Batteriespeicher

Es ist wichtig, was auf der übergeordneten Ebene in Bezug auf Vorschriften, Normen und die Modernisierung der Strominfrastruktur geschieht. Es ist aber auch entscheidend, die Batteriespeicher weiterzuentwickeln und zu verbessern, da diese in den zukünftigen intelligenten Stromnetzen eine zentrale Rolle spielen werden. Die Batteriespeicher von Neoom wurden genau dafür konzipiert, durch Eigenverbrauchsoptimierung und das Abfangen von Lastspitzen Einsparungen beim Verbraucher zu erzielen. Durch diese duale Betriebsweise wird die größtmögliche Einsparung an Stromkosten erzielt. Ermöglicht wird dies auch durch NTUITY®, die integrierte Energiemanagement-Software. Diese steuert und automatisiert intuitiv die gesamte Energieinfrastruktur, unabhängig von Hersteller und Standort. Verbraucher, Erzeuger und Speicher können mit ihrer Hilfe jederzeit und von jedem Ort aus in Echtzeit überwacht und gesteuert werden.

Die verbesserte Effizienz und Funktionalität der Speichermodule ist die eine Seite, jedoch werden Batteriespeicher nur dann ihr volles Potential entfalten und einen großen Beitrag zur Energiewende leisten können, wenn die sie großflächig eingesetzt werden. Dies ist nur möglich, wenn die Technologie stetig weiterentwickelt wird und sowohl Unternehmen als auch Privatkunden auf diesen Trend aufspringen und stärker auf Batteriespeicher setzen.

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