Kooperation von EDF und Stornetic
EDF ist das größte Stromversorgungsunternehmen Frankreichs und eines der größten weltweit. Auf Wunsch von EDF hat Stornetic ein System des Typs DuraStor an seinem Forschungs- und Entwicklungsstandort (Concept Grid) in Frankreich installiert.
Ziel dieser Kooperation war die gemeinsame Entwicklung und Erprobung der Vorteile der Schwungradtechnologien für verschiedene Anwendungen:
1. Schnelles Leistungsmanagement
Die DuraStor-Anlage wurde in die Infrastruktur des EDF-Lastmanagements eingebunden und zeigte dort ihre Fähigkeiten zur Bereitstellung hochdynamischer Leistung. Dabei standen folgende Ziele im Mittelpunkt:
- Verstetigung hochvolatiler Stromerzeugung aus lokalen Solar- und Windkraftanlagen
- Spitzenlastkappung volatiler Verbrauchsanlagen zur Einhaltung der Grenzwerte von Versorgungsunternehmen. Dies dient beispielsweise der Vermeidung von Abschaltungen durch den Versorger oder Abkopplungen bei Netzüberlastung.
- Fortlaufendes Lastausgleichsmanagement: Durch intelligentes Leistungsmanagement des DuraStor-Systems werden Residuallasten aufgrund schwankender Stromnachfrage, zum Beispiel durch Industrieprozesse und nicht prognostizierbarer Strommengen aus erneuerbaren Quellen, durch das DuraStor System ausgeglichen.
„DuraStor von Stornetic hat gezeigt, dass es dynamische Leistungsschwankungen von Wind- und Photovoltaikanlagen ausgleichen kann. Die Leistung am Anschlusspunkt kann effizient kompensiert werden, so dass die Anforderungen der Netzbetreiber und Versorgungsunternehmen erfüllt werden. Durch den intelligenten und einfachen Anschluss ist die Integration auch in große Erzeugungsanlagen einfach umsetzbar und die Netze werden weniger stark belastet.“
2. Frequenzregelung in Microgrids
Dank der Fähigkeit zur hochdynamischen Messung von Frequenzänderungsraten (ROCOF)konnte DuraStor nachweisen dass es Insel- und Microgrids wirksam stabilisieren kann. In dieser Pilotinstallation wurde ein 120-kW-DuraStor-System mit einem vorhandenen 320-kW-Generator und einer 50 kWp Solaranlage kombiniert.
3. Microgrid-Szenarien
In dieser Installation wurde ein typisches Microgrid mit DuraStor als zentralem Stabilisierungssystem realisiert. Dabei misst und kompensiert das DuraStor-System dynamisch den Leistungsfluss an zentralen Punkten, um die Netzparameter (Spannung & Frequenz) zu regeln. Bei Bedarf steuert das DuraStor-System den unterbrechungsfreien Wechsel des Microgrids vom Netzverbund in den lokalen Insel-Betrieb. Dabei garantiert die schnelle Systemregelung die sichere Versorgung der angeschlossenen Lasten.
Das zentrale Energiemanagementsystem von EDF überwacht in diesem Szenario den Netzstatus und den Betrieb der einzelnen Anlagen, während DuraStor den komplexen Leistungsfluss, die Frequenz und die Spannung regelt. Aufwändige Kommunikationsschnittstellen zwischen den einzelnen Systemen oder Zusatzkomponenten werden nicht benötigt. Dieses Experiment hat deutlich gezeigt, dass Microgrid-Installationen zuverlässig, mit hoher Stromqualität und sicherer Versorgung arbeiten, wenn geeignete, schnelle Stromspeichersysteme wie das DuraStor-System genutzt werden.
Mit DuraStor kann ein solches Microgrid bei Bedarf jederzeit dynamisch von der öffentlichen Stromversorgung getrennt oder resynchronisiert werden, ohne dass ein Spannungsabfall oder Leistungsausfall droht. Somit eignet es sich ideal für Anwendungen von Industrieunternehmen, die sich durch eigene Erzeugungseinheiten perspektivisch selbst versorgen und sich gegen mögliche Versorgungsausfälle absichern wollen.
4. Hybride Lösungen mit Batteriespeichersystemen
Bei dieser Anwendung hat EDF die kurzen Reaktionszeiten und hohen Leistungsreserven der DuraStor-Technologie genutzt, um die transiente Strombelastung und die Zyklusbelastung von Batteriesystemen zu minimieren. Im Hybridbetrieb übernimmt das DuraStor-System bidirektional die kurzzeitigen Speicherzyklen (Mikrozyklen) und die hohen Leistungsgradienten, um die Batterien zu entlasten. Die hochdynamische Regelarchitektur von DuraStor verringert dadurch signifikant den thermischen Stress der chemischen Speichereinheiten.
Mit diesen Hybridkonzepten lassen sich erhebliche Synergieeffekte erzielen. Die kurzzeitige, dynamische Leistungskompensation durch Schwungräder ergänzt dabei ideal die Energiespeicherung mit Batterien. Verglichen mit den einzelnen Speichertechnologien erweitert die Hybridisierung deren Einsatzbereiche und verbessert die Lebensdauer und die Effizienz des Gesamtsystems erheblich.