Die Themen Photovoltaikanlage und Speichersystem stehen bei vielen Industrie- und Gewerbeunternehmen derzeit ganz oben auf der Agenda. Stromspeicher helfen ihnen, Lastspitzen zu kappen, tragen zu einer flexiblen und sicheren Energieversorgung bei und unterstützen die Unternehmen bei ihren Dekarbonisierungszielen. Wie auch Ihr Unternehmen von einem Stromspeicher profitieren kann, lesen Sie in diesem Blog.
Auch wenn die Strompreiskurve nach ihrem letztjährigen Allzeithoch inzwischen etwas abgeflacht ist, sind die Unsicherheiten trotzdem groß. Im Langzeitvergleich sind die Marktpreise immer noch recht hoch und auch die steigende CO2-Bepreisung (mehr Hintergründe dazu finden sie im Blog "CO2-Bepreisung: Stand und Perspektiven für Unternehmen" gilt es zu berücksichtigen.
Mittel- und langfristig steigende Preise machen Stromspeicher für Unternehmen zunehmend finanziell interessanter, vor allem für von steigenden Energiepreisen gebeutelte Industrie- und Gewerbebetriebe. Für die Kombination mit Photovoltaikanlagen gilt dies besonders. Die Zwischenspeicherung von eigenproduziertem Strom kann den Unternehmen geldwerte Vorteile bieten, wie die Kappung von Lastspitzen, die Nutzung variabler Stromtarife, die Eigenstromnutzung in Kombination mit PV-Anlagen und weitere mehr. Nicht zuletzt können Stromspeicher einen Beitrag zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks der Unternehmen leisten.
Zwei Batterietechnologien als Option
Stromspeicher werden derzeit hauptsächlich mit LFP- oder NMC-Batteriemodulen betrieben. Die beiden Batterietechnologien unterscheiden sich bei den Anwendungen, dem Kaufpreis und der Energiedichte.
LFP-Batterien: günstiger in der Anschaffung
LFP-Batterien (Lithium-Ionen-Eisenphosphat-Batterien) werden zunehmend für Anwendungen mit höherem Energiebedarf eingesetzt wie Elektrofahrzeuge, Solar- und Netzstromspeicher. Da sie vor allem aus Eisenphosphat und nur wenig aus Kobalt oder Nickel bestehen, sind sie meist günstiger in der Anschaffung als NMC-Batterien.
NMC-Batterien: niedrigere Lebenszykluskosten
NMC-Batterien (Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid-Batterien) bieten in der Regel eine deutlich höhere Energiedichte. Das prädestiniert sie für die Eigennutzung von Solarenergie, bei der der Fokus stärker auf Kilowatt-Peak-Kapazität als auf der Leistung (Kilowatt) liegt. Ein Vorteil dieser Batterien sind die niedrigeren Lebenszykluskosten – Resultat der Energiedichte und ihrer längeren Lebensdauer. Nachteilig sind ein aufwendiges Wärmemanagement, hohe Sicherheitsmaßnahmen sowie die Verwendung von hochreaktivem Natrium und Schwefel, die hohe Materialanforderungen stellt.
Festkörperbatterien: die Zukunftstechnologie
Zukunftsmusik sind noch Festkörperbatterien. Die Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus ist sicherer als diese, hat eine hohe Energiedichte und bietet lange Lebensdauer für Speichersysteme an. Bis Festkörperbatterien allerdings marktreif sind, wird es noch einige Jahre dauern.
Stromspeicher für Industrie und Gewerbe
In Industrie und Gewerbe übernehmen Stromspeicher zahlreiche Funktionen. Sie reichen von einer flexiblen Energieversorgung über den Einsatz im Lastspitzenmanagement bis zur Notstromversorgung. Stromspeicher unterstützen auch die Elektromobilität in Betrieben, indem sie eine zuverlässige Stromversorgung 24/7 gewährleisten und eine hohe Ladeleistung ermöglichen, selbst wenn das Stromnetz leistungsbegrenzt ist.
Lastspitzen in Fabriken vermeiden
In Industriebetrieben kann es häufig kurzfristige Leistungsspitzen geben, etwa wenn Produktionsanlagen hochgefahren werden oder beim Betrieb von Walzen oder Pressen. Hohe Leistungspreise und damit hohe Kosten sind die Folge. Mithilfe von Batteriespeichern lassen sich solche Lastspitzen kappen. Man spricht hier auch von „Peak Shaving“. Wird ein definierter Grenzwert für die Leistung überschritten, liefert der Batteriespeicher die zusätzliche Energie. Spitzenlasten können dadurch vermieden und Netznutzungsentgelte deutlich verringert werden.
Kombination mit Energiemanagementsystem
Es genügt jedoch nicht, die Stromspeicher nur aufzustellen und zu betreiben. Um die gespeicherte Energie intelligent zu nutzen, sollten sie in das Energiemanagementsystem des Unternehmens integriert werden. Die direkte Anbindung des Stromspeichers an ein Energiemanagementsystem gewährleistet einen optimierten Energiefluss und Betrieb des Energiesystems und ermöglicht ein Peak Shaving, die Optimierung des Eigenverbrauchs ebenso wie eine flexible Vermarktung des Eigenstroms.
Praxisbeispiel belegt Wirtschaftlichkeit
Durch die Kombination aus PV-Anlage, Stromspeicher und Energiemanagementsystem lassen sich die laufenden Energiekosten so gering wie möglich halten. Als Beispiel aus der Praxis dient hier ein stromintensives Industrieunternehmen aus der Spritzgussbranche mit einem Jahresverbrauch von über 30 Gigawattstunden und einer Lastspitze von knapp 5 Megawatt. Das Unternehmen ist mit zwei Herausforderungen konfrontiert: Zum einen will es seine Nachhaltigkeits- und Dekarbonisierungsziele erreichen. Des Weiteren möchte es ein individuelles Netzentgelt nach § 19 Abs. 2 Satz 2 StromNEV beanspruchen. Dafür muss das Unternehmen pro Kalenderjahr eine Benutzungsstundenzahl von mindestens 7.000 Stunden erreichen.
Da ein Ausschalten von Maschinen für den Produktionsablauf aufwendig bzw. teils nicht möglich ist, liegt eine Nutzung von vorhandenen dieselbetriebenen Motoren zur Spitzenlastkappung nahe. Die Dekarbonisierungsziele des Unternehmens können damit jedoch nicht erreicht werden. Da die Lastspitzen oft mit hohen Außentemperaturen durch die Kälteanlage erzeugt werden, lässt sich das im ersten Schritt mit der PV-Anlage lösen, denn wenn es warm ist, dann scheint auch die Sonne.
Jedoch liegen die Lastspitzen teils auch in der Nacht, welches nicht die gewünschten Ergebnisse bringt. Herausforderung ist zudem, dass aufgrund der Eigenstromerzeugung der Netzbezug und damit bei anhaltenden Spitzen die Benutzungsstunden sinken.
Maßgeschneiderte Lösung von MVV Enamic
MVV Enamic hat dem Unternehmen gemeinsam mit FENECON eine maßgeschneiderte Lösung konzipiert. FENECON ist einer der führenden Stromspeicher- und Energiemanagementhersteller für den Heimbereich, Gewerbe und Industrie. Das Unternehmen fertigt nachhaltig Industriestromspeicher aus obsoleten und Second-Live-Elektrofahrzeugbatterien in Bayern.
Die gemeinsam entwickelte Lösung besteht in der Integration eines intelligenten Speichersystems in das vorhandene Energiemanagement, um die Lastspitzen zur Erreichung der notwendigen Benutzungsstundenzahl zu reduzieren. Ergänzend wurde eine Photovoltaikanlage als Lademöglichkeit für den Stromspeicher konzipiert. Mit diesem Projekt erreicht man auch weitere Schritte der Dekarbonisierungsziele des Unternehmens. Die MVV-Lösung bietet dem Unternehmen Möglichkeiten zur optimierten Strombeschaffung und -vermarktung sowie für weitere Anwendungen wie die Optimierung der Ladeinfrastruktur für die Elektrofahrzeuge im Fuhrpark.
Der berücksichtigte Stromspeicher hat eine Kapazität circa 1.200 Kilowattstunden sowie eine Be- und Entladeleistung von circa 700 Kilowatt. Durch die intelligente Steuerung zusammen mit dem redundanten Batteriewechselrichter kann die Kappung der Lastspitzen gewährleistet werden. Der Speicher sorgt dafür, dass alle Spitzen über 4,5 Megawatt-Peak gekappt werden. Fährt die Produktion etwas herunter, nutzt er diese Gelegenheit zum Wiederaufladen. Darüber hinaus werden Übererzeugungen der PV-Anlage zum Laden des Speichers genutzt.
Hohes Einsparpotenzial
Das Einsparpotenzial dieser Kombination beläuft sich auf über 500.000 Euro pro Jahr mit einer Amortisationszeit von unter zwei Jahren für die Speicheranlage. Die kontinuierliche Überwachung der Batterien durch die MVV stellt gleichzeitig eine hohe Verfügbarkeit der Anlage sicher. Je nach Netzgebieten kann die Wirtschaftlichkeit derzeit enorm variieren – daher lohnt sich stets eine individuelle Betrachtung.
Das Fallbeispiel zeigt, wie eine Speicherlösung erfolgreich in der Industrie eingesetzt werden kann, um Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, Netzentgelte zu optimieren und Kosten zu senken. Es ist ein beeindruckendes Beispiel für die Vorteile einer intelligenten Energiespeicherung in industriellen Umgebungen.
Den Stromspeicher am Laufen halten
Batteriespeicher werden immer wichtiger für unser Energiesystem. Ein Augenmerk sollte deshalb auch auf der Betriebsführung der Speichersysteme liegen, um ihren sicheren Betrieb bei höchster Verfügbarkeit über den gesamten Lebenszyklus der Anlage zu gewährleisten. Ein effizienter Service und Wartung sind der Schlüssel dafür. Wir stehen Ihnen hier mit einem umfassenden After-Sales-Service zur Seite. In einem nachfolgenden Blog-Beitrag werden wir Ihnen aufweisen, wie wir mit professioneller Wartung, Instandsetzung und Störungsbehebung den reibungslosen Betrieb Ihres Batteriespeichersystems unterstützen können.
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