Die Energiespeichersparte des PV-Wechselrichterherstellers Sungrow beschäftigt sich seit 2006 mit Batterie-Energiespeichersystemlösungen (BESS). Im Jahr 2021 lieferte das Unternehmen weltweit 3 GWh Energiespeicher aus.
Sein Energiespeichergeschäft hat sich zu einem Anbieter von schlüsselfertigen, integrierten BESS entwickelt, einschließlich der hauseigenen Power Conversion System (PCS)-Technologie von Sungrow.
In der jährlichen Branchenumfrage von IHS Markit für 2021 gehörte das Unternehmen zu den zehn weltweit führenden BESS-Systemintegratoren.
Wir haben Andy Lycett, Sungrows Country Manager für das Vereinigte Königreich und Irland, nach seinen Ansichten zu den Trends gefragt, die sich auf alles konzentrieren, vom Wohnraum bis hin zu Großanlagen – mit einem Schwerpunkt auf Solar- und Speicheranlagen im Versorgungsmaßstab der Branche in den kommenden Jahren.
Welches sind Ihrer Meinung nach einige der wichtigsten Technologietrends, die den Einsatz von Energiespeichern im Jahr 2022 prägen werden?
Das Wärmemanagement von Batteriezellen ist für die Leistung und Langlebigkeit jedes ESS-Systems von entscheidender Bedeutung.Mit Ausnahme der Anzahl der Arbeitszyklen und dem Alter der Batterien hat es den größten Einfluss auf die Leistung.
Die Lebensdauer von Batterien wird stark vom Wärmemanagement beeinflusst.Je besser das Wärmemanagement ist, desto länger ist die Lebensdauer und desto höher ist die nutzbare Kapazität.Bei der Kühltechnologie gibt es zwei Hauptansätze: Luftkühlung und Flüssigkeitskühlung. Sungrow geht davon aus, dass flüssigkeitsgekühlte Batterie-Energiespeicher ab 2022 den Markt dominieren werden.
Dies liegt daran, dass die Flüssigkeitskühlung dafür sorgt, dass die Zellen im gesamten System eine gleichmäßigere Temperatur haben und gleichzeitig weniger Eingangsenergie verbrauchen. Dadurch wird eine Überhitzung verhindert, die Sicherheit gewahrt, die Verschlechterung minimiert und eine höhere Leistung ermöglicht.
Das Power Conversion System (PCS) ist das zentrale Gerät, das die Batterie mit dem Netz verbindet und gespeicherte Gleichstromenergie in übertragbare Wechselstromenergie umwandelt.
Seine Fähigkeit, zusätzlich zu dieser Funktion verschiedene Netzdienste bereitzustellen, wird sich auf den Einsatz auswirken.Aufgrund der rasanten Entwicklung erneuerbarer Energien prüfen Netzbetreiber die potenzielle Fähigkeit von BESS, die Stabilität des Stromsystems zu unterstützen, und führen verschiedene Netzdienste ein.
Beispielsweise wurde [im Vereinigten Königreich] Dynamic Containment (DC) im Jahr 2020 eingeführt und sein Erfolg hat den Weg für Dynamic Regulation (DR)/Dynamic Moderation (DM) Anfang 2022 geebnet.
Neben diesen Frequenzdiensten hat National Grid auch den Stability Pathfinder eingeführt, ein Projekt zur Suche nach den kostengünstigsten Möglichkeiten zur Behebung von Stabilitätsproblemen im Netzwerk.Dazu gehört die Bewertung der Trägheit und des Kurzschlussbeitrags netzbildender Wechselrichter.Diese Dienste können nicht nur zum Aufbau eines robusten Netzwerks beitragen, sondern den Kunden auch erhebliche Einnahmen bringen.
Daher wird die Funktionalität des PCS zur Bereitstellung verschiedener Dienste die Wahl des BESS-Systems beeinflussen.
DC-gekoppeltes PV+ESS wird eine immer wichtigere Rolle spielen, da bestehende Erzeugungsanlagen nach einer Leistungsoptimierung streben.
PV und BESS spielen eine wichtige Rolle beim Fortschritt in Richtung Netto-Null.Die Kombination dieser beiden Technologien wurde in zahlreichen Projekten erforscht und angewendet.Die meisten davon sind jedoch wechselstromgekoppelt.
Das DC-gekoppelte System kann die Investitionsausgaben für Primärausrüstung (Wechselrichtersystem/Transformator usw.) einsparen, den physischen Platzbedarf reduzieren, die Umwandlungseffizienz verbessern und die Einschränkung der PV-Produktion bei hohen DC/AC-Verhältnissen verringern, was von kommerziellem Nutzen sein kann .
Durch diese Hybridsysteme wird die PV-Leistung besser kontrollierbar und steuerbar, was den Wert des erzeugten Stroms erhöht.Darüber hinaus ist das ESS-System in der Lage, Energie zu günstigen Zeiten zu absorbieren, wenn die Verbindung sonst überflüssig wäre, was die Netzanbindungsressourcen belastet.
Im Jahr 2022 werden sich auch Energiespeichersysteme mit längerer Lebensdauer stark verbreiten. 2021 war sicherlich das Jahr des Aufkommens von PV im Versorgungsmaßstab im Vereinigten Königreich.Die Szenarien, die für die langfristige Energiespeicherung geeignet sind, einschließlich Spitzenausgleich, Kapazitätsmarkt;Verbesserung des Netzauslastungsgrads zur Senkung der Übertragungskosten;Reduzierung der Spitzenlastanforderungen, um Investitionen in die Kapazitätserweiterung zu reduzieren und letztendlich die Stromkosten und die CO2-Intensität zu senken.
Der Markt fordert eine langfristige Energiespeicherung.Wir glauben, dass 2022 das Zeitalter dieser Technologie einläuten wird.
Hybrid Residential BESS wird eine wichtige Rolle bei der Revolution der Erzeugung und des Verbrauchs grüner Energie auf Haushaltsebene spielen.Kostengünstiges, sicheres Hybrid-BESS für Privathaushalte, das die PV-Anlage, die Batterie und einen bidirektionalen Plug-and-Play-Wechselrichter auf dem Dach kombiniert, um ein Heim-Mikronetz zu schaffen.Da der Anstieg der Energiekosten spürbar ist und die Technologie bereit ist, diesen Wandel herbeizuführen, erwarten wir eine rasche Akzeptanz in diesem Bereich.
Sungrows neues flüssigkeitsgekühltes Batterie-Energiespeichersystem ST2752UX mit einer AC-/DC-Kopplungslösung für Kraftwerke im Versorgungsmaßstab.Bild: Sungrow.
Wie sieht es in den Jahren zwischen jetzt und 2030 aus: Welche längerfristigen Technologietrends könnten die Einführung beeinflussen?
Es gibt mehrere Faktoren, die den Einsatz von Energiespeichersystemen zwischen 2022 und 2030 beeinflussen werden.
Die Entwicklung neuer Batteriezelltechnologien, die in die kommerzielle Anwendung überführt werden können, wird die Einführung von Energiespeichersystemen weiter vorantreiben.In den letzten Monaten konnten wir einen enormen Anstieg der Rohstoffkosten für Lithium beobachten, der zu einem Preisanstieg bei Energiespeichersystemen führte.Dies ist möglicherweise wirtschaftlich nicht nachhaltig.
Wir gehen davon aus, dass es im nächsten Jahrzehnt viele Innovationen bei der Entwicklung von Durchflussbatterien und Flüssig- bis Festkörperbatterien geben wird.Welche Technologien realisierbar werden, hängt von den Rohstoffkosten ab und davon, wie schnell neue Konzepte auf den Markt gebracht werden können.
Angesichts der seit 2020 zunehmenden Einsatzgeschwindigkeit von Batterie-Energiespeichersystemen muss das Batterie-Recycling in den nächsten Jahren bei der Erreichung des „End-of-Life“ berücksichtigt werden.Dies ist sehr wichtig, um eine nachhaltige Umwelt zu erhalten.
Es gibt bereits viele Forschungseinrichtungen, die sich mit der Batterierecyclingforschung befassen.Sie konzentrieren sich auf Themen wie „Kaskadennutzung“ (sequenzielle Nutzung von Ressourcen) und „direkter Rückbau“.Das Energiespeichersystem sollte so konzipiert sein, dass es sich leicht recyceln lässt.
Die Netzstruktur wird auch Auswirkungen auf den Einsatz von Energiespeichersystemen haben.Ende der 1880er Jahre kam es zu einem Kampf um die Vorherrschaft im Stromnetz zwischen Wechselstrom- und Gleichstromsystemen.
Der Wechselstrom hat gewonnen und ist auch im 21. Jahrhundert die Grundlage des Stromnetzes.Diese Situation ändert sich jedoch, da leistungselektronische Systeme seit dem letzten Jahrzehnt stark verbreitet sind.Wir können die schnelle Entwicklung von Gleichstromversorgungssystemen von Hochspannung (320 kV, 500 kV, 800 kV, 1100 kV) zu Gleichstromverteilungssystemen beobachten.
Die Batterieenergiespeicherung könnte diesem Netzwerkwechsel im nächsten Jahrzehnt oder so folgen.
Wasserstoff ist ein sehr heißes Thema bei der Entwicklung zukünftiger Energiespeichersysteme.Es besteht kein Zweifel daran, dass Wasserstoff eine wichtige Rolle im Bereich der Energiespeicherung spielen wird.Aber auf dem Weg der Wasserstoffentwicklung werden auch bestehende erneuerbare Technologien einen massiven Beitrag leisten.
Es gibt bereits einige experimentelle Projekte, bei denen PV+ESS zur Stromversorgung der Elektrolyse zur Wasserstoffproduktion eingesetzt wird.ESS garantiert eine grüne/unterbrechungsfreie Stromversorgung während des Produktionsprozesses.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19. Juli 2022