Schwarm-Speicher Allgäu

Struktur des SchwarmSpeicher Allgäu, Bild: egrid

Der meist zur Mittagszeit anfallende Stromüberschuss wird dort ohne jegliche Fördermittel gespeichert und bei Bedarf wieder ins Netz abgegeben

Als sich zeigte, dass große Teile der mittäglichen Spitze auf die Höchstspannungsebene hochgespannt, nach Österreich geliefert und dort in Form von Lageenergie in einem Pumpspeicherkraftwerk zwischengelagert wurde, nur um dann bei Bedarf wieder über die einzelnen Trafostationen auf die Niederspannungsebene herunter transformiert zu werden, war klar, dass ein solches System zwar funktioniert, die dabei entstehenden Trafoverluste hin und zurück auf Dauer jedoch wenig sinnvoll waren. Eine nutzernahe Speicherung bot sich als wirtschaftliche Alternative an.

Und so startete im Jahr 2017 eine Kooperation der egrid applications & consulting mit der ads-tec Energy, die für das Allgäuer Überlandwerk (AÜW) unter der Bezeichnung "SchwarmSpeicher Allgäu" ein Speicherkonzept entwickelten. Als Standorte wurden im ersten Durchgang fünf Standorte in direkter Nähe zu Trafostationen und Umspannwerken festgelegt und die fünf baugleichen Speicher Anfang 2018 an Standorten in Kempten, Ursulasried, Nesselwang, Rubi und Dietmannsried installiert, wo sie seither im Netz des lokalen Betreibers AllgäuNetz erfolgreich im Dauerbetrieb laufen.

Im Dezember 2018 wurde eine sechste ebenfalls baugleiche Anlage in Oy-Mittelberg in Betrieb genommen. Auf der Basis der fünf vorangegangenen Installationen verlief die Projektion und der Bau der sechsten Station sowohl kostengünstiger, als auch schneller. Geplant ist, den Schwarmspeicher auch künftig bei Bedarf um neue Stationen zu ergänzen.

Die sechs regional verteilten Batteriespeicher mit jeweils 500 kW Leistung und 300 kWh Kapazität erbringen sowohl einzeln als auch gemeinsam Netzdienstleistungen, die vom Allgäuer Überlandwerk als Dienstleistung vermarktet werden. Im Schwarm, also verbunden über eine zentrale, intelligente Steuerung, erbringt das derzeit installierte Gesamtsystem eine Leistung von 3 MW.

Aufgaben des Schwarmspeichers

Die Hauptaufgabe des Speichersystems ist die Stabilisierung des Verbundnetzes durch Bereitstellung von Primärregelleistung (PRL). Daneben können die derzeit sechs Speicher auch als eigenständige Systeme betrieben werden. Dabei können sie bei Bedarf auch für die Bereitstellung von Notstrom eingesetzt werden. Dadurch erbringt der Verbund auf lokaler Ebene Systemdienstleistungen für das Netz.

Das Gesamtsystem wurde zudem im März 2018 für die Bereitstellung von Regelleistung präqualifiziert. Seitdem erhielt es nach Aussage von ads-tec fast durchgängig einen Zuschlag am PRL-Markt und konnte somit stets Erlöse in Höhe der prognostizierten Wirtschaftlichkeit einbringen. Der SchwarmSpeicher Allgäu nimmt jedoch nicht nur am Primärregelleistungsmarkt teil, sondern ergänzt außerdem die USV-Funktionen in bestehenden konventionellen Kraftwerken.

Je nach standortspezifischem Bedarf kann der Betrieb jedes der Schwarmspeichermodule weiter optimiert werden. Denkbar sind eine Eigenverbrauchsoptimierung, Demand Side Management oder die Blindleistungsbereitstellung. Die Amortisationszeit für das aktuell installierte Schwarmspeichersystem wird mit sechs bis sieben Jahren angegeben. Dies zeigt, dass die Speichertechnik im Mittel- und Niederspannungsbereich heute schon wirtschaftlich sein kann.

Hybridspeicherkraftwerk Sulzberg Au

Mit dem SchwarmSpeicher Allgäu sind die Aktivitäten des AÜW zur Zwischenspeicherung elektrischer Energie jedoch keinesfalls beendet. Gemeinsam mit den Partnern smart Power, AllgäuNetz, Sungrow und Entelios hatte man schon 2018 das Hybridspeicherkraftwerk Sulzberg Au in Betrieb genommen.

Diese Anlage besteht aus vier Batteriecontainern mit einem Einzelgewicht von je 44 Tonnen, die jeweils mit zwei Racks ausgestattet sind. Die Racks enthalten je zwölf Module. Somit sind insgesamt 1344 Module verbaut. Die Gesamtleistung der vier Batteriecontainer liegt bei 16 MW. Da die Batterien nicht wärmer als 50 °C und nicht kälter als 10 °C werden dürfen, sind die zwölf Meter langen und 2,5 Meter hohen Container mit automatischen Klimaanlagen ausgestattet. Sollte die in den Batterien gespeicherte Energiemenge nicht ausreichen, kommt eine vor Ort installierte Gasturbine zum Einsatz.

Ausgleich zwischen Energieangebot und Nachfrage

Die Speichersysteme im AllgäuNetz sorgen dafür, dass die Zwischenspeicherung von wetterbedingten Stromüberschüssen möglichst nahe an Einspeisern und Stromnutzern realisiert werden kann und somit Leitungs- und Transformationsverluste minimiert werden können. Die Erfahrungen mit dem Schwarmspeicher sind durchgängig so positiv, dass man vergleichbare Systeme künftig auch in anderen Netzen etablieren will.