Vorausschauende Batterie Analytik im Energiesektor

Potenziale Ihrer Batteriespeicher maximieren

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Batteriespeicher sind ein wesentlicher Bestandteil des Energiesektors. Batterien sind jedoch komplexe Systeme. Das übergeordnete Ziel der meisten Energieversorger ist es, den größtmöglichen Gewinn aus ihnen zu ziehen, ohne ein zusätzliches Risiko einzugehen. Hier kann Batterie Analytik helfen.

Insgesamt sind weltweit bereits 25 GWh an Batteriespeichern installiert. Diese Menge soll bis 2030 auf bis zu 900 GWh ansteigen. Batterien sind aus mehreren Gründen eine hervorragende Lösung für die Herausforderungen der Energiewende. Im Vergleich zu den meisten anderen Kraftwerkstechnologien erzeugen Batterien nicht nur Energie, sondern speichern sie auch und weisen Reaktionszeiten von nur Millisekunden auf. Mit diesen Eigenschaften eignen sie sich nicht nur theoretisch für zahlreiche Anwendungsfälle, sowohl front-of-the-meter als auch behind-the-meter.

In der Praxis gibt es viele Überlegungen: Neben den dauerhaft hohen Anschaffungskosten von Batterien kommen noch ihre Komplexität und ihr individuelles Alterungsverhalten hinzu. Daraus ergeben sich drei Hauptprobleme: Mehrzweckanwendungen, Gewährleistungsmanagement und Überdimensionierung der Batterien. Mit Batterieanalytik können all diese Probleme gelöst werden, was die Batteriespeicherung zu einer sehr attraktiven Technologie macht.

Geringe Rentabilität und lange Amortisationszeiten - Mehrzweckanwendungen sind der Schlüssel

Margendruck und lange Amortisationszeiten von Batteriespeichern sind zwei der grundlegenden Herausforderungen für Betreiber. Hohe Anschaffungskosten und schwankende, unberechenbare Energiepreise, in den letzten Jahren verstärkt durch sinkende Preise auf dem PFR-Markt, machen das Thema brisant. Für viele Betreiber ist klar, dass ohne Mehrfachnutzung nichts geht.

Das komplexe Alterungsverhalten von Batterien erschwert die Optimierung und Auswahl der rentabelsten Betriebsstrategie über verschiedene Nutzungsmöglichkeiten. Viele Betreiber schrecken deshalb vor Multi-Use-Anwendungen zurück, ohne sich der Kosten der Batteriealterung bewusst zu sein. Eine kontinuierliche Nutzung des TWAICE Operating Strategy Planner kann für den Kunden auf vielfältige Weise einen Mehrwert schaffen:

• Die Berücksichtigung der Batteriealterung bei der Planung von Betriebsstrategien hilft Betreibern, besser zwischen verschiedenen Strategien und Zeitplänen zu entscheiden. Auf diese Weise können sie die optimale Betriebsstrategie für ihren Geschäftsfall wählen und dabei die erwarteten Gewinne und die Batterielebensdauer abwägen.
• Eine Abschätzung der Alterungskosten pro Zyklus und Energiemenge kann in die Marktoptimierung und Preisplanung für verschiedene Betriebsarten einfließen. Lukrative Betriebsarten, wie Intraday-Handel oder PCR, können erhöht werden.
• Außerdem haben Betreiber die Gewissheit, dass der Speicher während der gesamten geplanten Dauer für die von ihnen gewählte Strategie genutzt werden kann. Das Risiko eines vorzeitigen Speicherausfalls wird dadurch minimiert.

Effizienteres Garantiemanagement mit Batterieanalytik

Integratoren stehen vor der Herausforderung, die Garantien mehrerer Zulieferer zu einer Systemgarantie für den Endverbraucher zu kombinieren. Dies geschieht nicht nur in Form einer herkömmlichen Produktgarantie (das Speichersystem funktioniert nicht mehr), sondern vor allem auch in Form einer Leistungsgarantie (das Speichersystem erbringt über einen bestimmten Zeitraum eine bestimmte Leistung, z.B. die Systemkapazität liegt nach zehn Jahren Laufzeit bei 80% SOH). Im Schadensfall kann der Betreiber mit einem Knopfdruck auf alle notwendigen Daten zugreifen und so den Schaden begrenzen, das Risiko minimieren und Geld sparen.

Speicherbetreiber haben auch die Möglichkeit, Warnmeldungen einzustellen, die verhindern, dass das System außerhalb der Garantiebedingungen betrieben wird, oder unangemessene Vorgehensweisen zu vermeiden. So lassen sich zum Beispiel erhöhte Temperaturen, besonders viele Zyklen, aber auch bestimmte Entladetiefen vermeiden.

Überdimensionierung von Batterien und aufwändige Entwicklung - Speicher mit Simulationsmodellen optimieren

Optimierungspotenzial gibt es nicht nur in der Entwicklungsphase, sondern auch im Betrieb. Jeder Batterieingenieur weiß, was Überdimensionierung ist. Um sicherzustellen, dass Batterien über die gesamte Laufzeit die vereinbarte Leistung erbringen, werden sie größer dimensioniert als nötig, um die zu erwartende Alterung und/oder den damit einhergehenden, nicht vorhersehbaren Kapazitätsverlust zu berücksichtigen. In Verbindung mit einer zeitintensiven Entwicklung kann eine Überdimensionierung zu einem Batteriedesign führen, das viel teurer ist als es sein sollte.

Mit Hilfe von Batteriesimulationsmodellen, wie sie in der TWAICE-Batteriemodellbibliothek enthalten sind, lässt sich die optimale Batterie für ein bestimmtes Lastprofil, eine bestimmte Leistungsfähigkeit und eine bestimmte Speicherkapazität entwickeln. Dadurch können die Kapitalkosten erheblich gesenkt werden. Batterieanalytik und Stressfaktoranalysen können zur Überwachung und Beobachtung von Batterien eingesetzt werden, die bereits im Einsatz sind. Die aus den Analysen gezogenen Schlussfolgerungen helfen den Betreibern, die nächste Generation von Batterien noch effektiver zu gestalten.

Batterien sind aus der Zukunft des Energiesektors nicht mehr wegzudenken. Sie sind komplex, ja, aber sie müssen keine undurchsichtigen Risiken mit sich bringen. Mit Hilfe von ganzheitlicher Batterieanalytik können Akteure entlang der gesamten Wertschöpfungskette - Betreiber, Eigentümer und Projektentwickler von Batteriespeichern - ihre Herausforderungen meistern und optimale Batterien entwickeln, betreiben und das maximale Potenzial aus diesen Speichern herausholen.