Wie uns Energiespeichersysteme helfen werden, in der Zukunft zu leben

Da Regierungen und Unternehmen sich verpflichten, in den kommenden Jahrzehnten kohlenstoffneutral zu werden, werden wir mehr Sonnen- und Windenergie benötigen – aber wir müssen diese Energie auch speichern, damit sie genutzt werden kann, auch wenn keine Sonne scheint oder der Wind nicht weht. 

In Zukunft werden wir einen größeren Teil unseres Stroms aus kohlenstofffreien Solarenergiequellen und Windkraft erzeugen und diesen Strom in der Nähe der Quelle, der Industrie und der Gemeinden, die ihn nutzen, und überall dazwischen speichern. Diese saubere Energie wird unsere Häuser, Unternehmen, Autos und eines Tages auch unsere Flugzeuge antreiben – was bedeutet, dass wir mehr erneuerbare Produktions- und Speicherkapazitäten benötigen werden.

Warum brauchen wir Energiespeicher?

Die Energiespeicherung macht Strom aus erneuerbaren Quellen verlässlich und auf Abruf verfügbar. Windturbinen erzeugen bei windstillem Wetter keinen Strom. Solarzellen produzieren tagsüber, wenn die Sonne hoch steht, jede Menge kohlenstofffreien Strom, aber wenn diese Kilowatt nicht in einem Akku oder einem anderen System gespeichert werden, gibt es keine Möglichkeit, sie bei Dunkelheit zu nutzen.

An Orten wie Kalifornien, wo es viele Sonnentage gibt und die installierte Solarkapazität schnell wächst, erreicht der Netto-Stromverbrauch morgens seinen Höhepunkt, bevor die Sonnenstrahlen auf die Module treffen. Danach sinkt sie während des Nachmittags, wenn saubere Sonnenenergie in das Stromnetz fließt, und erreicht am frühen Abend, wenn sich der Himmel verdunkelt, wieder ihren Höhepunkt. Dieses Muster, das oft als Entenkurve bezeichnet wird, wird von Jahr zu Jahr gravierender. 

Zahlreiche Industrie- und Gewerbebetriebe installieren Akkuspeichersysteme (Battery Energy Storage Systems, BESS) in der Nähe ihrer Anlagen, um ihren Kohlenstoffverbrauch zu reduzieren und Notstromquellen bereitzustellen.

Ein Akkuspeichersystem kann außerdem dazu beitragen, die Stromrechnung zu senken, indem es dann geladen wird, wenn die Energie sauberer und billiger zu erzeugen ist, und indem es während der Nachfragespitzen, wenn die Energie schmutziger und teurer ist, auf das gespeicherte Angebot zurückgreift. 

„Die BESS fungieren als Betriebsreserven, die ständig daran arbeiten, Frequenzschwankungen im Netz auszugleichen, indem sie sich in Schwachlastzeiten aufladen und entladen, wenn die Energienachfrage und die Stromkosten steigen“, so Ebru Arslan, Global Senior Business Development Manager für erneuerbare Energien und Energiespeicher bei Honeywell.

Einige der energieeffizientesten und völlig unabhängigen Akkuspeichersysteme, die heute gebaut werden, sind so konzipiert, dass sie in Schiffscontainer für gewerbliche Kunden und Versorgungsunternehmen passen. In den Containern sind Sicherheits- und Schutzsysteme sowie Kühl- und Betriebssoftware untergebracht, wodurch die Investitionen in erneuerbare Energien maximiert werden.

Die Software kann Kunden bei der Entscheidung helfen, wann sie ihre Akkus aufladen und wann sie Energie an das Netz zurückverkaufen. Mit den Live-Wetter- und Energiepreisdaten des virtuellen Kraftwerks von Honeywell können Industrie- und Gewerbebetriebe beispielsweise ihre Kosten senken und die effiziente Nutzung erneuerbarer Energien steuern.

Wenn ein Generator ausfällt oder aus irgendeinem Grund vom Netz geht, kann die BESS-Plattform außerdem die Notwendigkeit verringern, sofort zusätzliche, nicht erneuerbare Stromerzeugungsanlagen in Betrieb zu nehmen. In diesem Szenario kann eine abgelegene Anlage den Betrieb aufrechterhalten, da die Plattform parallel zu herkömmlichen Generatoren läuft.

Wie können Energiespeichersysteme das Stromnetz belastbarer machen?

Vor dem Zähler nutzen Energieversorger die Energiespeicherung, um nicht nur ihre Kraftwerke zu entlasten, sondern auch die alternde Netzinfrastruktur. Erneuerbare Energien, Elektrofahrzeuge und energieeffiziente Gebäude stellen sehr komplexe Anforderungen an die Netze, die nicht für so viele Ressourcen ausgelegt sind. Durch den Einsatz von Energiespeichern können Versorgungsunternehmen die Netzlasten ausgleichen und die Lebensdauer ihrer Infrastrukturen verlängern, während sie für eine dezentrale Energiezukunft aufrüsten. 

Ein weiterer wichtiger Punkt: Mikronetze, ob für einzelne Einrichtungen oder ganze Gemeinden, die auf erneuerbare Energien umstellen, nutzen ebenfalls Energiespeicher, um eine zuverlässige Stromversorgung zu gewährleisten. Das Experion-Energiekontrollsystem von Honeywell arbeitet mit Energiespeichern zusammen, um zu verhindern, dass der Stromverbrauch die Mikronetze überfordert, und um sicherzustellen, dass sie nie den Strom verlieren. 

Wie werden Akkus mit längerer Lebensdauer die erneuerbaren Energien fördern?

Um Akkuspeichersysteme noch effizienter zu machen, leistet Honeywell Pionierarbeit mit einer neuen Akku-Technologie, die Strom noch länger speichern und entladen kann als die üblicherweise verwendeten Lithium-Ionen-Akkus.

Die Flow-Akku-Technologie verwendet einen sicheren, nicht brennbaren Elektrolyten, um Strom bis zu 12 Stunden lang zu speichern und zu entladen; Lithium-Ionen-Akkus können nur vier Stunden lang entladen werden. Die Flow-Akkus bestehen aus wiederverwertbaren Komponenten, die sich nicht mit der Zeit abbauen. Sie halten länger als die heute weit verbreiteten Akkus und liefern bis zu 20 Jahre lang kosteneffiziente, zuverlässige Energie.

Akkuspeichersysteme sind entscheidend für unseren Übergang zu einer nachhaltigen, erneuerbaren Zukunft. Erfahren Sie mehr über die nächsten Entwicklungen im Bereich der Energiespeicherung und über die heute bereits eingesetzten Technologien.