Kontext
Der Wandel der Energiewirtschaft zu einem steigenden Anteil erneuerbarer und vor allem auch dezentraler Energieversorgung führt zunehmend zu Herausforderungen entlang der gesamten Versorgungskette der Stromversorgung:
- Höher belastete Übertragungsnetze,
- Herausforderung hinsichtlich der Spannungsqualität in Verteilnetzen,
- Volatilität der erneuerbaren Erzeugung bei deren Vermarktung und
- Notwendigkeit der Optimierung des Eigenverbrauchs bei dezentralen Anlagen.
Projektansatz und Lösung
Zur Bewältigung dieser Herausforderungen rücken Flexibilitäten, allen voran Batteriespeichersysteme, zunehmend in den Fokus. Diese sind jedoch ausgesprochen kapitalintensiv, weshalb eine Wirtschaftlichkeit lediglich bei optimaler Nutzung der Speicher erreicht werden kann, d.h. mehrere Einsatzgebiete bedient werden.
FeldBatt System
Das AIT hat in Zusammenarbeit mit der Stadt Feldbach die wirtschaftliche Machbarkeit eines Batteriespeichersystems unter den gegebenen Rahmenbedingungen untersucht.
Das Projekt FeldBatt beschäftigt sich mit der Planung, dem Bau und dem Betrieb eines sternförmigen Direktleitungssystems in Kombination mit einem Batteriespeichersystem (FeldBatt-System) zur direkten Versorgung von Prosumern (Erzeuger und Verbraucher) mit erneuerbarer Energie aus lokaler Photovoltaik und Wasserkraft. Mittels einer rollierenden Optimierung und eines zusätzlichen Reglers wird der Einsatz des Systems geplant sowie die Geräte gesteuert. Die AIT Rapid Deployment Platform ist für den korrekten Betrieb des Optimierers und Controllers im Test- und Feldaufbau verantwortlich, was folgende Punkte umfasst: (1) Bereitstellung von Messwerten, (2) periodische Last- und Erzeugungsprognosen, (3) triggern des Optimierers und Reglers, (3) Senden der Stellgrößen für das Batteriespeichersystem und die Direktleitungen, (4) Visualisierung, Überwachung und Benachrichtigung im Falle eines Fehlers und (5) ausrollen der Software.
Methode und Ergebnisse
Das Projekt FeldBatt hat folgenden Ziele:
- Erhöhung des Eigenverbrauchsanteils der lokalen erneuerbaren Erzeugung auf 100 %
- Reduktion der Stromkosten der beteiligten Prosumer um mindestens 10 %
- Sicherstellung der Wirtschaftlichkeit des Batteriespeichers mittels Definition zusätzlicher Einsatzbereiche
- Sicherstellung der Versorgung kritischer Infrastruktur durch Speicher, Direktleitungen und erneuerbare Erzeugung für 1-3 Tage
- Entwicklung von Regelalgorithmen für die Optimierung des Speichereinsatzes in den unterschiedlichen Einsatzbereichen
- Errichtung eines Demonstrators und Erprobung der entwickelten Geschäftsmodelle und Regelalgorithmen unter „real-life“ Bedingungen
Dabei zeichnet sich der innovative Charakter des Projektes anhand der nachfolgenden Punkte ab: (1) Es wird eine multimodale Bewirtschaftungsstrategie für die Nutzung lokaler, erneuerbarer Energieträger entwickelt, die auf den Verbund aus Speicher, Direktleitungen und Prosumern aufbaut. (2) Die Beteiligten Prosumer erreichen eine Eigenverbrauchsquote von 100 % aus der Erzeugung von Kleinwasserkraft und PV. (3) Es werden Direktleitungen zur Minimierung der Kosten und Maximierung der Wirtschaftlichkeit eingesetzt. (4) Das Konzept berücksichtigt die Eventualität einer notwendigen Notstromversorgung von kritischer Infrastruktur.
