Nachfrage nach neuen Energielösungen
Der weltweite Energiebedarf wird bis zum Jahr 2050 um fast 50 Prozent steigen.* Gründe dafür sind globale Megatrends wie Digitalisierung, Urbanisierung und Elektrifizierung. Dem gegenüber stehen die EU-Klimaziele, die unter anderem bis zum Jahr 2030 eine CO2-Reduktion von mindestens 40 Prozent vorsehen. Das stellt Energieversorger, Industrien und Kommunen vor neue Herausforderungen und fordert neue Lösungen, um veränderten Kundenbedürfnisse gerecht zu werden.
Eine dieser Lösungen sind Microgrids. Die dezentralen Energieversorgungssysteme, bestehen aus mehreren Komponenten wie Batteriespeichern, Photovoltaik- oder Windkraftanlagen sowie Gas- oder Dieselgeneratoren, die im Zusammenspiel für Frequenzregulierung sorgen, Spitzlast ausgleichen oder auch den Eigenverbrauch erhöhen können. Zusammen mit dem intelligenten mtu- Microgrid-Controller kann das System optimal gesteuert und an die Bedürfnisse des Kunden angepasst werden.
In Deutschland beispielsweise ist auf Grund der hohen und steigenden Strompreise die Stromrechnung inzwischen ein relevanter Kostenfaktor für energieintensive Betriebe. Das Beispiel eines Fertigungsbetriebs zeigt, dass dieser durch die Installation eines Microgrids, bestehend aus PV-Anlage, Batteriespeicher sowie einem Gasaggregat bis zu 21 Prozent Betriebskosten im Jahr einsparen kann. Der deutsche Automobilzulieferer Winkelmann hat diesen Schritt schon im Jahr 2018 gemacht und sich mit Hilfe einer Microgrid-Lösung mit mtu-Gasaggregaten vom Netz abgekoppelt.
Definition Microgrids
Microgrids sind dezentrale Energiesysteme, die aus einer Kombination von erneuerbaren Energien (z.B. Photovoltaik oder Wind), Batteriespeicherung und/oder konventioneller Energieerzeugung (z.B. Diesel oder Gas) bestehen, um eine bestimmte elektrische Last zu bedienen. Ein Microgrid kann netzunabhängig oder netzgekoppelt sein, und verfügt über eine zentrale Steuerung, die das System optimiert.
Skalierbarer Batteriespeicher: mtu EnergyPacks
Ob sichere Energieversorgung, Einsparung von Kosten oder Vermeiden von CO2-Emissionen: mtu-Microgrids von Rolls-Royce bestehen aus maßgeschneiderten Lösungen mit skalierbaren und nahtlos integrierbaren Produkten und Systemen. Das gilt insbesondere für das neue Batteriespeicher-Portfolio. Die mtu EnergyPacks, die zentralen Batteriespeicher, eines Microgrids, sind darauf ausgelegt, die Zuverlässigkeit, Qualität und Wirtschaftlichkeit von individuellen Energiesystemen zu verbessern.
Das mtu EnergyPack steht in drei Größen zur Verfügung, die eine variable Speicherkapazität von 40kWh bis zum 2,6 MWh aufweisen. Als integraler Bestandteil flexibler Energiesysteme kann Strom aus verschiedenen Quellen in den mtu EnergyPacks gespeichert werden. Somit passt sich der mtu EnergyPack nahtlos in die sich verändernde Energielandschaft und ermöglicht es, bestehende Energiesysteme an aktuelle Trends anzupassen.
Ein aktueller Trend ist der Aufbau einer Ladeinfrastruktur für Elektroautos. Der Mobilitätssektor setzt zunehmend auf elektrische Lösungen, sowohl für den Individualverkehr als auch im ÖPNV. Entsprechend wird auch die Ladeinfrastruktur in vielen Ländern derzeit stark ausgebaut. Das gleichzeitige Laden von vielen Fahrzeugen, z.B. in einem Parkhaus oder in modernen Wohnquartieren, kann jedoch zu kurzzeitigen Leistungsspitzen führen, für die die Netzinfrastruktur nicht ausgelegt ist. Sofern ein Netzausbau nicht oder nicht zeitnah realisierbar ist, kann ein Batteriespeicher kurzfristig die erforderliche Leistung bereitstellen, während er in Zeiten mit niedrigerer Last wieder aufgeladen wird.
Einsatz von erneuerbaren Energien
Egal ob On- oder Off-Grid - mit Hilfe der Batteriespeicher kann ein Großteil des Energiebedarfs aus erneuerbaren Quellen gedeckt und damit relevante Mengen an Kraftstoff gespart werden. Des Weiteren werden auf Grund des zunehmenden Einsatzes von erneuerbaren Energien flexible Systembausteine auf allen Netzebenen benötigt, welche auf die Varianz in der Energieerzeugung eingehen können. Batteriespeicher eignen sich hier ideal. Sie können Netzdienstleistungen wie Spannungs- und Frequenzregelung bereitstellen, die bisher von konventionellen Kraftwerken erbracht wurden. In Kombination mit PV- oder Windparks können sie an Ort und Stelle kurz- und mittelfristige Schwankungen ausgleichen und so aus fluktuierenden Quellen zuverlässige Einspeiser machen. Insbesondere in schwachen Netzen, wo ein Wolkenzug oder eine Windböe bereits die Stabilität gefährden kann, können Speicher die Dynamik dieser natürlichen Schwankungen abfedern und so die Integration von PV und Wind in größerem Maßstab überhaupt erst ermöglichen.
Kompetenzcenter für Microgrid Solutions
Das Zukunftsthema Microgrids ist ein komplexer Bereich, der viel Fachwissen über die Entwicklung des Energiemarktes und die Komponenten wie den Batteriespeicher erfordert. Dazu hatte Rolls-Royce Anfang Januar die Mehrheitsanteile am Stromspeicherspezialist Qinous erworben. Das 2013 in Berlin gegründet Unternehmen hat schon über 50 Batteriespeicherprojekte und Microgrids weltweit umgesetzt. Seit Anfang Juni 2020 firmiert Qinous unter dem Namen Rolls-Royce Solutions Berlin GmbH und bildet das Kompetenzcenter für Microgrid Solutions der Marke mtu von Rolls-Royce.
* im Vergleich zu 2018. Das prognostiziert die U.S. Energy Information Administration in ihrem International Energy Outlook 2019
