Die Elektrizitätswerke des Kantons Zürich (EKZ) und ABB haben in Dietikon (ZH) den grössten Batteriespeicher der Schweiz in Betrieb genommen. Er dient in den ersten 3 Jahren um Forschungsaspekte für Smart Grids auf verschiedenen Ebenen zu klären.
ABB und EKZ eröffnen den Megawatt-Batteriespeicher in Dietikon. (mro)
«Die Anlage ist ein kleines Puzzle-Steinchen auf dem Weg zum Smart Grid», sagte Peter Franken, Chef der EKZ-Energieverteilung. Sie kostete die EKZ 2 Millionen Franken und schliesst eine offene Partnerschaft mit ABB ein. Die Leistung beträgt ein Megawatt. Die Megabatterie speichert 500 Kilowattstunden Strom und gibt die gesamte Ladung innert 30 Minuten wieder ab. Die Speicher bestehen aus Lithium-Ionen-Akkus aus Lithium-Polymer. Es ist die selbst Technologie wie in Handy-, Tablet- und Notebook-Akkus. Die Leistung entspricht jedoch dem Stromverbrauch eines grossen Quartiers von 400 bis 1000 Einwohnern. 10’000 Zellen des Herstellers LG Chem sind verbaut. Es sind exakt die gleichen Batterien, die Elektoautos antreiben. Die Riesenbatterie in Dietikon ist 33 Mal grösser als ein 15 Kilowattstunden fassender Elektrofahrzeug-Akku, fast 1000 Mal grösser als eine VW-Golf-Autobatterie und 125’000 mal grösser als ein Handy-Akku.
Riesiger Bedarf nach Speicher
EKZ-Projektleiter Bruno Völlmin ist im Stromspeicher-Container von einem Megawatt Lithium-Polymer-Akkumulatoren umgeben des Herstellers LG Chem. (pd)
«Technische Probleme des Stromtransports über weite Strecken sind weiterhin ungelöst. Gaskombi-Kraftwerke sind heute nicht die ideale Lösung. Deshalb herrscht ein gewaltiger Bedarf nach Speicher», erklärte Robert Itschner, Leiter des Geschäftsbereichs Schaltanlagen bei ABB Schweiz Lithium-Ionen-Akkumulatoren würden in Zukunft sehr viel billiger werden. Der Trend sei klar sichtbar.
«Diese Grösse ist ein Kompromiss, um unter Realbetrieb die verschiedenen Möglichkeiten solcher Batteriespeicher auszutesten», sagte Franken. Die Anlage ist für die Versuche an das Mittelspannungsnetz eingebunden. «Die Leistung ist zu gross für ein Quartier und zu klein für Mittelspannung», so EKZ-Projektleiter Bruno Völlmin. Die Daten werden gesammelt und für Simulationen zukünftiger Netze verwenden, in denen der Anteil von Photovoltaik am Energiemix über ein schwieriges Mass von 10 Prozent steigt. «Das Netz reagiert nervöser. Das Ausbalancieren von Verbrauch und Einspeisung wird komplexer», sagte Franken.
10’000 Megawatt Solarenergie erfordern Netzstabilität
Peter Franken, Leiter der EKZ-Energieverteilung, freut sich über ein weiteres Puzzlesteinchen auf dem Weg zum Smart Grid. (pd)
Die ETH-Studie «Energiezukunft Schweiz» rechnet mit einem zusätzlichen Potential der Solarenergie von 10’000 bis 20’000 Megawatt bis 2050. Die EKZ betreibt das zweitgrösste Netz der Schweiz. «Batteriespeicher gleichen die kurzfristige Laständerungen von Sonnenenergie im Verteil-Netz aus oder lagern dezentral produzierten Strom am Produktionsort, um ihn dort wieder zu verbrauchen», sagte Franken.
«Wir sind froh mit EKZ einen innovativen Partner vor der Haustüre gefunden zu haben. Wir interessieren uns für den Lade- und Entladeprozess des Batteriespeichers im praktischen Einsatz», sagte Robert Itschner, Leiter des Geschäftsbereichs Schaltanlagen bei ABB Schweiz. Daraus entwickelt ABB Algorithmen für das Steuersystem, um einen optimalen Betrieb zu ermöglichen. Die Steuerung ist das zentrale Element der Anlage: sie überwacht die Batterie, simuliert das Wetter und vernetzt den Batteriespeicher mit der Leitstelle der EKZ.
«Die Rechenkapazität der Algorithmen ist noch ungelöst. Die Erkenntnisse sind wegweisend für solche Anlagen, die für den Einsatz von erneuerbaren Energien und deren optimaler Nutzung künftig eine wichtige Rolle spielen werden. Energiespeicher sind eine Schlüsselkomponente des zukünftigen intelligenten Elektrizitätsnetzes», so Itschner.
Testbetrieb in realer Umgebung
Schaltanlagen-Chef Robert Itschner von ABB Schweiz erwartet einen grossen Bedarf für Mega-Batterien. (mro)
Die Anlage in Dietikon besteht aus drei Komponenten: dem Konverter, der Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt und umgekehrt, der Batterie selbst sowie dem Steuerungssystem. Die Tests dienen auch zum aktiven Last-Management, um das Netz zu Spitzenzeiten zu entlasten und zur Kompensation von Blindleistung. Der Standort Dietikon eigne sich laut EKZ ideal für die Pilot- und Demonstrationsanlage: Vor Ort besteht bereits eine umfassende Nieder- und Mittelspannungs-Infrastruktur. Die Netzleitstelle, von der aus das gesamte EKZ-Verteilnetz gesteuert und überwacht wird, sind ebenfalls vor Ort, sowie technische und personelle Ressourcen für Netzbau und -services. Die Referenzanlage der Zürcher Hochschule für angewandte Wissenschaften (ZHAW) Winterthur kann ebenfalls ins Test-Konzept eingebunden werden. Die Referenzanlage erforscht Photovoltaik-Technologien sowie die Schnell-Ladestationen für Elektromobile der EKZ-Fahrzeugflotte.
(Marco Rohner)
Der Stromspeicher auf dem EKZ-Areal in Dietikon wird von der Leitzentrale (im Hintergrund) gesteuert. (pd)
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