Photovoltaik und Speichersysteme
Stromspeicher und intelligente Netze
Die Speicherung von Strom wird in den kommenden Jahren bzw. Jahrzehnten kontinuierlich an Bedeutung zunehmen. Welche unterschiedlichen Stromspeichermöglichkeiten es gibt, erklärt Prof. Volker Quaschnig im Video „Speicher für die Energiewende“:
Intelligente Netze (Smart Grids)
Mit der Installation vieler kleinerer PV-Anlagen, speisen diese vielen kleinen Produzenten ihren Überschussstrom in das Stromnetz ein, wobei diese Einspeisung nicht kontinuierlich erfolgt. Das Stromnetz muss jedoch immer im Gleichgewicht gehalten werden, das heißt es muss ein Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage hergestellt wird. Um dies zu gewährleisten, ist eine Koordination der großen Erzeuger (Energieversorger), den vielen kleinen, dezentralen (kleine Produzenten bzw. Prosumer) Erzeugern, der Speicherung und einem optimierten Verbrauch notwendig. Diese Koordination erfolgt auf Basis einer Vielzahl von Daten bzw. auf Basis von Echtzeitdaten.
Wie ein intelligentes Stromnetz funktioniert, wird im folgenden Video am Beispiel des Verteilnetzes erklärt:
Dezentrale Heimspeichersysteme
Stromspeicher in Gebäuden, in der Regel sind das Lithium-Ionen- oder Natrium-Ionen-Batterien, werden eingebaut, um den Eigenverbrauchsanteil anzuheben. In den meisten Fällen wird die Batterie geladen, bis sie voll ist, danach wird der erzeugte Strom abrupt in das Netz eingespeist. Die Folge ist, dass die Einspeiseleistung in kurzer Zeit sehr stark ansteigt und so das Netz nicht ent-, sondern belastet wird. Dies geschieht meist um die Mittagszeit.
Eine Entlastung des Stromnetzes kann dann erreicht werden, wenn die maximale Einspeiseleistung an die Situation des Stromnetzes angepasst wird und zu netzkritischen Zeiten eine Einspeisung von Erzeugungsspitzen zuverlässig unterbunden wird, z.B. indem der Strom am Vormittag eingespeist wird und erst ab Mittag die Batterie geladen wird. (Leonhartsberger, K.; & al, 2020: 120)
Daraus folgt, dass Heimspeichersysteme, die ausschließlich eigenverbrauchsoptimiert bewirtschaftet werden, keine bzw. keine verlässlich positiven Effekte für das Stromnetz bzw. die Integration fluktuierender Erzeugungsanlagen darstellen (siehe Leonhartsberger, K.; & al, 2020).
In einem im Jahr 2020 abgeschlossenen Forschungsprojekt (Leonhartsberger, K.; & al, 2020) wurden ausgewählte Optionen, wie Heimspeichersysteme einen netz- und/oder systemdienlichen Beitrag leisten können, untersucht; zudem wurde ein selbstlernendes Energiemanagementsystem zur Reduktion von Last- und Erzeugungsspitzen entwickelt, mit dem Ziel, Einspeisung bzw. Netzbezug zu vergleichmäßigen und damit das Verteilnetz zu entlasten; ein selbstlernendes künstliches neuronales Netzwerk (KNN) ist dabei für die Prognose des gesamten Stromverbrauchs des Gebäudes verantwortlich. (siehe Leonhartsberger, K.; & al, 2020: 120)
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Texte: Autor_innen des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche, Erscheinungsjahr, Titel des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche. Hrsg.: e-genius – Initiative offene Bildung, www.e-genius.at”
Bilder: „Name der Rechteinhaberin/des Rechteinhabers/ Name des Fotografen www.e-genius.at“
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