BatterieSTABIL Batteriespeicher im multimodalen Betrieb für Netzdienstleistungen und Netzstabilisierung

Systemdienstleistungen sind essenzielle Bestandteile einer zuverlässigen, sicheren und stabilen Stromversorgung. Die Systemdienstleistungsprodukte wurden bisher maßgeblich aus fossilen Kraftwerken, Pumpspeicherkraftwerken und angepasster Nutzung von Betriebsmitteln bereitgestellt. Energiespeicher spielen heute und in Zukunft eine tragende Rolle bei der Bereitstellung von Systemdienstleistungen besonders unter Berücksichtigung des zunehmenden Rückgangs der Kapazitätsanteile konventioneller (Groß-)Kraftwerke. Die laufenden Einnahmen durch die Bereitstellung einzelner Netzdienstleistungen (z.B. Primärregelung) sind unter Umständen jedoch nicht ausreichend, um die Kosten eines Energiespeichers (z.B. Batterie) zu decken und Rentabilität zu erreichen. Deshalb wird die Bereitstellung mehrerer Netzdienstleistungen gleichzeitig bzw. der multimodale Betrieb von Batteriespeichern für verschiedene Stakeholder in der Energieversorgungskette als ein netztechnisch höchst nutzbringendes und auch wirtschaftlich sinnvolles Konzept angesehen. Als multimodaler Betrieb wird hier der Betrieb eines Batteriespeichers für die Erbringung verschiedener Netzdienstleistungen definiert, die auch kombiniert abgerufen werden können. Das vorliegende Forschungsvorhaben baut genau auf diesen Aspekten auf. Ziel im Projekt ist es, zu demonstrieren, wie zusätzlich zur Möglichkeit der Bereitstellung von etablierten Systemdienstleistungen (Primärregelleistung (Frequency Containment Reserve) ggf. im Pool mit anderen Anlagen, Spannungshaltung und Versorgungswiederaufbau) das Potential des Batteriespeichers im multimodalen Betrieb durch Erbringung weiterer Systemdienstleistungen zur Systemstabilisierung (z.B. virtuelle Schwungmasse, dynamische Blindleistungskompensation und Spannungsregelung sowie symmetrierendes Verhalten) ausgeschöpft werden kann.

Insbesondere wird das Zusammenspiel der einzelnen Regelstrategien zur Realisierung dieser Einsatzstrategien untersucht, um einen zukünftigen universellen Speichereinsatz zu ermöglichen. Somit kann auf die steigenden Herausforderungen des Netzbetriebes durch dezentrale und erneuerbare Erzeugung und der einhergehenden Verdrängung konventioneller zentraler Kraftwerke reagiert werden. Weiters wird die Fähigkeit zum Schwarzstart und für den Inselbetrieb unter Einbindung regenerativer Energieerzeugung untersucht. Die oben definierten Anwendungsmodi werden aufbauend auf grundsätzlichen theoretischen Betrachtungen in Offline-Simulationen untersucht, in übergreifenden Labor- sowie Feldtests validiert und letztendlich im Rahmen des Dauerbetriebs testweise praktisch umgesetzt. Parallel zu den technischen Untersuchungen werden die wirtschaftliche Bewertung der erbrachten kombinierten Netzdienstleistungen und daraus abgeleitete notwendige regulatorische Rahmenbedingungen im Projekt betrachtet, und schließlich skalierbare und zukunftsfähige Lösungswege daraus abgeleitet.

Als Ergebnis wird aufgezeigt, wie Batteriespeichersysteme neben Systemdienstleistungen auch Beiträge zur Systemstabilisierung in Netzen mit hohem Anteil an erneuerbarer Energieeinspeisung technisch und wirtschaftlich sinnvoll erbringen können.