Wiederaufladbare Zellen und Batterien für die Speicherung erneuerbarer Energien – Allgemeine Anforderungen und Prüfverfahren – Teil 2: Netzintegrierte Anwendungen
Das neu erschiene Regelwerk bezieht sich auf wiederaufladbare Batterien für die netzintegrierte Anwendung zur Speicherung elektrischer Energie. Es beschriebt die zugehörigen Prüfverfahren, welche dem Nachweis der Ausdauer, Eigenschaften und des elektrischen Betriebsverhaltens der Batterien in einer solchen Anwendung dienen. Die Prüfverfahren sind im Wesentlichen neutral in Bezug auf die Batteriechemie, sie sind auf alle Typen von wiederaufladbaren Batterien anwendbar.
Bei netzgekoppelten Anwendungen sind die Batterien über Leistungsumrichter an ein Regionales, nationales oder kontinentales Elektrizitätsnetz angeschlossen. Sie dienen als Energiequelle um die Leistungsfähigkeit des Netzes zu stabilisieren, sobald große Mengen elektrischer Energie aus erneuerbaren Quellen eingespeist werden.
Die Energieversorgung aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind, Sonnenstrahlung oder Gezeitenkräften steht nicht konstant zur Verfügung und ist durch einen niedrigen Grad an Vorhersehbarkeit gekennzeichnet. Wenn ihre Leistung ins Stromübertragungs- und Stromverteilungsnetz eingespeist wird, können sich Überladungs- und Instabilitätszustände ergeben. Diese Zustände machen es wünschenswert, wiederaufladbare Batterien zur zeitweiligen Speicherung dieser Energie zu verwenden und diese dann geregelt abzugeben, um dadurch den Stromfluss im Netz zu glätten und zu stabilisieren.
Das Ziel dieses Regelwerks ist es, zukünftigen Systembetreibern Beratung und Anleitung zur Bestimmung und Auswahl geeigneter wiederaufladbarer Batterien für die netzintegrierte elektrische Energiespeicherung (EES) zu geben. Das Auswahlverfahren wird unterstützt durch eine Reihe gängiger Prüfverfahren, die die Eigenschaften von Batteriesystemen unterschiedlicher elektrochemischer Systeme und Bauarten in einer bestimmten Anwendungssituation quantitativ bestimmen.
Die Anforderungen an die Ausdauer und das elektrische Betriebsverhalten der Batterie stehen in Bezug zu den umzusetzenden speziellen EES-Szenarien zum Management überschüssiger Energie im Stromnetz sowie zu den zugehörigen Investitions- und betrieblichen Aufwendungen einer solchen Anlage.
Die Eigenschaften der Batterien werden ausgedrückt durch den Wirkungsgrad der Energiespeicherung, Lebensdauer, kumulierten Energiedurchsatz, Bauraum der Anlage usw.. Sie sind in hohem Maße variabel, da sie direkt von der Anwendungssituation abhängen und zudem eng mit den lokalen Kosten-Nutzen-Erwägungen und Amortisationszeitfaktoren verknüpft sind.