Speichertechnologien

Strom aus Windkraft und Sonne – auch bei Flaute oder Regen?

                 

Energie wird immer gebraucht, 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche – auch, wenn Windkraftanlagen still stehen oder Wolken die Sonne verdecken. Der Schlüssel zu einer sicheren, wetterunabhängigen Stromversorgung aus erneuerbaren Quellen liegt in der Speicherung. Dabei wird überschüssige Energie aus Erneuerbaren in Form von Strom, Gas oder Wärme zwischengespeichert, um sie dann zum geeigneten Zeitpunkt nutzen zu können.

Gaspeicheranlage in Ostfriesland

Entdecke, an welchen Speichertechnologien wir arbeiten und wie sie funktionieren.

Das zukünftige Energiesystem braucht zusätzliche Flexibilitätsoptionen, um das weiter wachsende, schwankende Energieangebot aus Solar- und Windanlagen auch künftig ausgleichen zu können. Wir bei Uniper gehen davon aus, dass dabei neben Gasspeichern auch neue Technologien wie Power to Gas oder Batterien eine Rolle spielen werden. Deshalb haben wir bereits frühzeitig in eigene Pilotprojekte investiert, beispielsweise M5BAT oder WindGas Falkenhagen. Dadurch wollen wir auch in Zukunft ein verlässlicher Partner für die Versorgungssicherheit unserer Kunden bleiben.

Dr. Stefanie Kesting, Leiterin Uniper Innovation

M5BAT: einzigartiger hybrider Batteriespeicher

Eine Möglichkeit der Energiespeicherung bietet sich durch Batterietechnologien (Power-to-Power). Bisher gibt es keine großtechnischen Lösungen für Batteriespeichersysteme. Gemeinsam mit der RWTH Aachen haben wir einen Prototyp entwickelt, der fünf verschiedene Batterietechnologien in einem hybriden Gesamtsystem vereint.

Im September 2016 nahmen wir hierzu eine Testanlage mit insgesamt 25.000 Batteriezellen in Betrieb.

60 Minuten

So lange kann der Batteriespeicher M5BAT 10.000 Haushalte mit Strom versorgen, sollte der Strom ausfallen.

Die Testanlage kann mehrere Megawatt an Kapazität aufnehmen und ist speziell für den dezentralen Betrieb von erneuerbaren Energien in Industrieanlagen konzipiert.

Batteriespeichersysteme können sehr schnell, binnen Sekunden, ge- und entladen werden. Aufgrund ihres kompakten Designs können sie außerdem an verschiedene Orte im Netz bewegt werden. Diese Flexibilität eröffnet neue Anwendungsmöglichkeiten, insbesondere im Verteilnetz. Dort können Batteriespeichersysteme an sogenannten aktiven Netzknotenpunkten eingesetzt werden und die Spannung sowie lokale Lastflüsse steuern. Die Optimierung des Erneuerbaren-Portfolios kann ein zukünftiges Geschäftsfeld für Batteriespeicher sein, um Risiken wie hohe Ausgleichsenergiekosten zu vermeiden. Auch hybride Speicher eröffnen spannende Perspektiven. Bestehende Pumpspeicherkraftwerke können beispielsweise sinnvoll durch Batterietechnologien unterstützt werden. Zusammen entstehen vielversprechende und flexible Optionen Leistung und Energie bereitzustellen. Unsere enge Zusammenarbeit mit Uniper ist für uns eine großartige und einzigartige Möglichkeit, um gemeinsam solche Ansätze zu entwickeln und unter realen Bedingungen zu testen. Wir sind stolz, dass unsere gemeinsame Arbeit mit Uniper und anderen Partnern an M5BAT von der KlimaExpo.NRW als Pionierprojekt und Fortschrittsmotor ausgezeichnet wurde.
Prof. Dr.-Ing. Albert Moser, Leiter Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft (IAEW) der RWTH Aachen University

Falkenhagen: Umwandlung von Strom aus Erneuerbaren in Wasserstoff und Methan

Wir arbeiten außerdem daran, überschüssige Wind- oder Solarenergie mit der Power-to-Gas-Technologie in Wasserstoff oder Methan umzuwandeln. Dieses sogenannte WindGas kann für viele Anwendungen in Industrie und Verkehr oder zur Erzeugung von Strom und Wärme eingesetzt werden. Als eines der ersten Unternehmen weltweit haben wir im brandenburgischen Falkenhagen drei Jahre eine Demonstrationsanlage betrieben, die nach dem Prinzip der Elektrolyse arbeitet. Sie wandelt den grünen Strom aus den zahlreichen benachbarten Windrädern in Wasserstoff um. Im Projektzeitraum erzeugten wir mehrere Mio kWh Wasserstoff – sogenanntes WindGas – und speisten es in das Erdgasnetz ein.

Die Erprobung hat gezeigt, wie sich erneuerbare Energie im Erdgasnetz speichern lässt. Damit können wir Erzeugung und Verbrauch voneinander entkoppeln. Die Technologie hat sich bewährt. Sie hat auf stark schwankende Windbedingungen zuverlässig reagiert, ist marktreif und lässt weiteres Potenzial bei Effizienz und Kostensenkung erwarten. Deshalb gehen wir einen Schritt weiter und werden die Anlage um eine Stufe zur Methanerzeugung ausbauen. Methan kann theoretisch unbeschränkt ins Gasnetz eingespeist werden. So können perspektivisch noch größere Mengen an Windenergie umgewandelt und bei Bedarf genutzt werden – mit positiven Auswirkungen auf das Klima. Das Vorhaben ist Teil des europäischen Forschungsprojekts STORE&GO und läuft bis 2020.

Beiträge für eine stabile und sichere Versorgung

Die Entwicklung von innovativen Speichertechnologien steht in vielen Bereichen noch am Anfang. Bereits jetzt leisten wir mit unserem Portfolio einen wichtigen Beitrag für eine stabile und sichere Energieversorgung, etwa wenn das Stromangebot aus erneuerbaren Energien im Energiesystem schwankt. Wie schnell beispielsweise einzelne Kraftwerkstypen im Durchschnitt hochfahren können, zeigen folgende Zahlen:

90 Sekunden

Anfahrzeit bei Pumpspeicherkraftwerken

< 5 Minuten

Anfahrzeit bei Laufwasserkraftwerken

< 30 Minuten

Anfahrzeit bei neuesten Gaskraftwerken

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