Elektrischer Energiespeicherung (EES) ist der Prozess der Umwandlung elektrischer Energie aus einem Stromnetz in stabile Energieform, um sie bei Bedarf wieder in Elektrizität umwandeln zu können. EES ermöglicht die Stromerzeugung in Zeiten geringer Nachfrage, niedriger Erzeugungskosten oder während der Spitzenzeiten erneuerbarer Energieerzeugung. Auf diese Weise können Erzeuger und Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) die Unterschiede bei Angebot und Nachfrage im Hinblick auf die Erzeugungskosten wirksam nutzen und ausgleichen. In Zeiten hoher Nachfrage, hoher Erzeugungskosten und/oder geringer Erzeugungskapazität werden diese Faktoren durch gespeicherten Strom ausbalanciert.
EES hat viele Anwendungen, einschließlich Integration erneuerbarer Energien, Nebendienstleistungen und Stromnetzunterstützung. Diese Blog-Reihe soll dem Leser vier Aspekte von EES vermitteln:
- Ein Überblick über die Funktionen und Anwendungen von EES-Technologien,
- Aufschlüsselung der wichtigsten EES-Märkte in der EU nach dem neuesten Stand der Technik,
- Eine Diskussion über die Zukunft dieser EES-Märkte und
- Anwendungen, d.h Serviceanwendungen, von EES.
Tabelle: Einige gebräuchliche Dienstverwendungen von EES-Technologien
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Speicherkategorie |
Speichertechnologie |
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Wasserspeicher |
Speicherkraftwerke |
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Pumpspeicherkraftwerke |
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Elektrochemische Speicher |
Batterieen |
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(Redox)-Flußbatterien |
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Kondensatoren |
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Wärmespeicher |
Salzschmelze |
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Wärmespeicher |
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Kältespeicher |
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Elektromechanische Speicher |
Schwerkraft |
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Luftdruckspeicher |
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Schwungräder |
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Wasserstoffspeicher |
Brennstoffzellen |
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H2-Speicher |
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Power-to-Gas |
Im Gegensatz zu anderen Rohstoffmärkten verfügt die Stromindustrie in der Regel nur über geringe oder gar keine Speicherkapazitäten. Strom muss genau zum Zeitpunkt seiner Erzeugung verbraucht werden, wobei die Netzbetreiber Angebot und Nachfrage ständig in Einklang bringen. Mit einem ständig wachsenden Marktanteil von intermittierenden erneuerbaren Energiequellen wird dieser Balanceakt immer schwieriger.
Während EES bekannt für den Ausgleich von Versorgungsschwankungen, z.B. bei der Erzeugung erneuerbarer Energien, ist, gibt es viele andere Anwendungen. EES ist für den sicheren und zuverlässigen Betrieb des Stromnetzes von entscheidender Bedeutung, da sie wichtige Zusatzdienste und -funktionen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des Stromnetzes bereitstellt. ES ist in allen wichtigen Bereichen des Stromnetzes anwendbar (Erzeugung, Übertragung und Verteilung sowie Endnutzerdienste). Einige der am häufigsten genutzten Dienste sind in der obigen Tabelle aufgeführt. Weitere Erläuterungen zur Verwendung von Speicherdiensten werden später in diesem Blog bereitgestellt, einschließlich einer umfassenden Liste der EES-Anwendungen.
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Gebiet |
Dienstleistung |
Entladedauer in h |
Kapazität in MW |
Beispiele |
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Bereitstellung |
Großspeicher |
4 – 6 |
1 – 500 |
Pumpspeicher, |
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Notfallspeicher |
1 – 2 |
1 – 500 |
Pumpspeicher, |
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Schwarzstart |
Keine |
Keine |
Batterien |
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Stabilisierung erneuerbarer Energie |
2 – 4 |
1 – 500 |
Pumpspeicher, |
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Übertragung |
Frequenz- und Spannungsstabilisierung |
0,25 – 1 |
1 – 10 |
Schwungräder, |
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Übertragungsstabilisierung |
2 – 5 Sek. |
10 – 100 |
Schwungräder, |
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Vor-Ort-Versorgung |
8 – 16 |
1,5 kW – 5 kW |
Batterien |
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Bestandsschutz |
3 – 6 |
0,25 – 5 |
Batterien |
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Endkundenservice |
Energieverwaltung |
4 – 6 |
1 kW – 1 MW |
Hausspeicher |
(Jon Martin, 2019)
