Batteriespeicher-Systeme im Einsatz: So funktionieren moderne BESS-Lösungen

Batteriespeichersysteme (BESS) sind wohl der entscheidende Faktor für den Aufbau eines widerstandsfähigen, flexiblen Stromnetzes mit einem hohen Anteil an erneuerbaren Energien. Ihr Beitragspotenzial ist vielfältig und erheblich, wird jedoch selbst unter Netzbetreibern nicht immer richtig verstanden.

BESS-Anlagen werden in der Regel mit erneuerbaren Energiequellen in Verbindung gebracht. Sie lassen sich gut in verschiedene Erzeugungs- und Bedarfsszenarien integrieren, vom einzelnen Privathaushalt über kommunale und industrielle Anlagen bis hin zur Stabilisierung ganzer Stromnetze.

Lithium-Batterien sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte, ihrer Effizienz und ihrer sinkenden Kosten die am weitesten verbreitete Batterietechnologie. Auch ihre Sicherheit und ihre Lebensdauer haben sich in den letzten Jahren verbessert. Batteriespeichersysteme (BESS) verändern die Art und Weise, wie wir Strom speichern und verwalten. Die öffentliche Stromversorgung stellt zunehmend auf erneuerbare Energiequellen wie grossflächige Solar-, Gezeiten- und Windkraftanlagen sowie auf eine stärker integrierte und dezentrale Versorgung um, einschliesslich Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) und lokaler bzw. privater Solaranlagen.

BESS spielen bei dieser Energiewende eine Schlüsselrolle, da sie die Speicherung von Stromüberschüssen, die in Zeiten geringer Nachfrage entstehen, und deren spätere Nutzung ermöglichen und so eine konstante und stabile Energieversorgung gewährleisten.

Vorteile von BESS

Batteriespeichersysteme bieten in der Industrie, in Privathaushalten und sogar in gross angelegten Netzanwendungen zahlreiche Vorteile: Dank fortschrittlicher Batterietechnologien wie Lithium-Technologien und neuartigen Festkörperbatterien werden BESS-Anlagen zunehmend energieeffizienter, kostengünstiger und umweltfreundlicher. 

Insbesondere ermöglichen BESS eine höhere Durchdringung erneuerbarer Energien, indem sie überschüssige Energie (z. B. aus Solar- und Windkraft) speichern und später bereitstellen, wenn die Erzeugung sinkt oder der Bedarf steigt. In Mikronetzen bieten BESS entscheidende betriebliche Vorteile:

• Ausfallsicherheit / Notstromversorgung: Liefert Strom bei Störungen oder Netzausfällen und unterstützt den Inselbetrieb sowie nahtlose Übergänge.
• Stabilitätsdienste: Schnelle Unterstützung bei Spannung und Frequenz (sowie bei der Stromqualität), um empfindliche Lasten stabil zu halten.
• Last- und Erneuerbare-Energien-Glättung: Reduziert kurzzeitige Schwankungen der Netto-Last und der Leistung aus erneuerbaren Energien.
• Spitzenlastabdeckung / Senkung der Energiekosten: Entlädt sich während kurzer Spitzenzeiten, um die Spitzenlast und die Kosten zu senken.
• Aufschub von Übertragungs- und Verteilungsmassnahmen / Entlastung bei Engpässen: Reduziert Spitzenströme in Zuleitungen und Umspannwerken und trägt dazu bei, Aufrüstungen in begrenzten Bereichen aufzuschieben.
• Geringere Belastung des vorgelagerten Netzes: Senkt die Rampenraten und Spitzenlasten, die beim Energieversorger auftreten.

Wie BESS funktionieren

Der Betrieb eines BESS umfasst mehrere wichtige Schritte: das Laden, Speichern und Entladen von Strom, um den Bedarf zu decken oder das Stromnetz zu stabilisieren. Das System lädt sich in der Regel auf, indem es in Zeiten geringer Nachfrage Strom aus dem Netz oder aus erneuerbaren Quellen wie Sonne und Wind bezieht. Die gespeicherte Energie wird dann in Zeiten hoher Nachfrage entladen und liefert Strom für Netzdienstleistungen wie Frequenzregelung, Spitzenlastabdeckung, Spannungsregelung, Notstromversorgung, netzunabhängige Stromversorgung, Energiearbitrage, Energieverschiebung, Lastmanagement und Laststeuerung.

Die betriebliche Komplexität und die Ziele von BESS können je nach Umfang und Absicht des Besitzers erheblich variieren.

Vom Konzept bis zur Umsetzung: individuelle BESS-Lösungen

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