Zukünftig müssen Erneuerbare-Energien-Anlagen Systemdienstleistungen (SDL) übernehmen, die derzeit größtenteils von konventionellen Kraftwerken erbracht werden. Das Speicherregelkraftwerk (SRKW) in Hamburg-Bergedorf/Curslack wurde als Demonstrator für zukünftige Netzstrukturelemente mit dem Fokus auf die Erprobung von SDL errichtet. Im Teilprojekt wurde ein Li-Ionen-Batteriespeicher mit einer Kapazität von etwa 792 kWh und 720 kW elektrischer Leistung in das Arealnetz eines Windparks mit fünf Windenergieanlagen (WEA) installiert, was in dieser Anlagenkonfiguration in Deutschland einzigartig ist.
Ziel war die Gewinnung von Messdaten zur Analyse und Wirkung eines Batteriespeichereinsatzes auf die Netzqualität sowie die Erforschung und Entwicklung von neuartigen Regelverfahren zur Erbringung hochdynamischer SDL zur Spannungshaltung und Momentanreserve mit Batteriespeichern an Windparks. Im Vordergrund stand die Entwicklung und Anwendung eines Regelverfahrens für den Windpark Curslack integrierten Batteriespeicher für beispielsweise die Einspeisung von Wirk- und Regelleistung. Zudem wurde untersucht wie sich der hochdynamische Betrieb auf den State of Health des Speichers auswirkt, um Abschätzungen treffen zu können, ob sich dieser atypische Betrieb negativ auf die Lebensdauer auswirkt.
Da es aktuell in Deutschland noch keine Erlösmöglichkeiten für die meisten Systemdienstleistungen wie Momentanreserve oder Blindleistung gibt, die die Investitionskosten in einen Batteriespeicher rechtfertigen, war es zudem Ziel des Projektes „Speicherregelkraftwerk Curslack“ die synergetische Nutzung des Speichers für verschiedene SDL und weitere Anwendungen zu erproben und zu bewerten. Das Ziel war es dabei, basierend auf den technischen Konzepten, Optionen für zukünftige Geschäftsmodelle aufzuzeigen bzw. auf zukünftige Marktentwicklungen auszurichten. Daher wurde des Weiteren auch die Eigenverbrauchsoptimierung für den Windpark untersucht. Ein Windpark benötigt Strom bspw. für das Pitchen der Blätter, den Azimutantrieb der Gondeln, für die Anlagensteuerung, die Kühlung von Transformatoren und die Klimatisierung. Während Windflauten wird dieser Strom aus dem Netz bezogen was Kosten für die Anlagenbetreiber verursacht, die deutlich über den Kosten für den Verbrauch selbst produzierten Stroms liegen. Zudem hat der Eigenverbrauch Auswirkungen auf das Netz, da der Strombedarf in windarmen Phasen noch erhöht wird. Untersucht wurde daher, wie der Netzbezug des Windparks reduziert werden kann, indem die Versorgung soweit wie möglich mit Eigenstrom aus dem Energiespeicher erfolgt. Durch die Eigenverbrauchsoptimierung werden Stromkosten für den Windparkbetreiber reduziert. Diese Untersuchung stellen einen Baustein dar, um Batteriesysteme in Windparks durch die parallele Nutzung für verschiedene Zwecke auch wirtschaftlich attraktiver zu machen.
Ein weiterer Aspekt für die zukünftige Energiewende ist die Sektorenkopplung. Dabei wird der produzierte Windstrom beispielsweise für den Verkehrssektor zugänglich gemacht. Aus diesem Grund wurde ein Konzept zur Anbindung vom Windpark Curslack an den Busbetriebshof des Verkehrsverbunds Hamburg-Holstein (VHH) Bergedorf erarbeitet und geprüft, ob zukünftig ein gekoppeltes Speichermanagement und die synergetische Nutzung der beiden Batteriespeicher (VHH & Speicherregelkraftwerk) möglich ist, um parallel Systemdienstleistungen und ‚grünes’ Lademanagement der E-Busflotte in Hamburg-Bergedorf zu erreichen.
Weiter Materialien und wissenschaftliche Veröffentlichungen zu dem NEW 4.0 Teilprojekten finden Sie unter: CC4E-Marking und Kommunikation oder auf der Projektwebseite NEW 4.0
Projekt-Team: Sebastian Farrenkopf, Markus Jaschinsky, Nathalie Melnik, Zixian Wang
