Bij het Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) in Magdeburg staat een van de grootste mobiele opslagsystemen van Duitsland, met een vermogen van 1 MW. Voor de officiële presentatie koppelden de onderzoekers hun eigen onderzoekgebouw volledig los van het netwerk.
Fabrieken en huishoudens hebben energie nodig. In het ideale geval komt energie daarvoor uit regeneratieve bronnen. Maar als windturbines en zonnecellen bij bepaalde weersomstandigheden niet voldoende energie leveren, moeten conventionele elektriciteitscentrales bijspringen.
Krachtige energieopslagsystemen kunnen een oplossing zijn: ze slaan overtollige energie uit regeneratieve bronnen op en geven deze bij spanningsschommelingen terug aan het netwerk. Ondernemingen kunnen met de opgeslagen duurzame energie piekverbruik afdekken, waarvoor (dure) extra energie niet van het conventionele netwerk hoeft te worden betrokken.
Demonstratie
Fraunhofer IFF toonde hoe het in de praktijk functioneert. Tijdens een test koppelden de onderzoekers hun instituutsgebouw los van het openbare elektriciteitsnetwerk en voorzagen het gebouw compleet van energie vanuit een grootschalige batterij. In het gebouw, waarin 150 medewerkers met hun kantoren en diverse laboratoria zijn ondergebracht, gingen de werkzaamheden tijdens de operatie gewoon door.
Het Zuid-Koreaanse technologiebedrijf en batterijproducent SK Innovation is partner van het Fraunhofer IFF op het gebied van batterijonderzoek. De batterij-opslag met een vermogen van 1 MW is afkomstig van dit bedrijf. Met de onderneming zijn al projecten afgesproken met een beduidend hogere opslagcapaciteit in Halle en Magdeburg.
Batterij zorgt voor zelfvoorziening
De mobiele 1 MW batterij bij Fraunhofer IFF heeft een capaciteit van 0,5 MW uur. Daarvoor zitten circa 5000 lithium ionen batterijcellen in een container. De batterij kan het gebouw van het onderzoeksinstituut vijf uur lang van energie voorzien. Als alternatief zouden met de opslag ongeveer honderd normale huishoudens 24 uur lang zonder energieaanvoer uit het conventionele elektriciteitsnetwerk kunnen functioneren.
Behalve autonoom, als tijdelijke voorziening voor gebouwen en ondernemingen, kan de grote batterij ook in het regionale openbare netwerk functioneren. Daar kan hij energie leveren om het netwerk te ondersteunen en kleine spanningsschommelingen op te vangen of om piekbelastingen te compenseren en zodoende het beheer van de belasting te optimaliseren.
Het onderzoek voor optimale netwerkintegratie van een dergelijke opslag is daarmee nog niet afgesloten. Grootschalige batterijen zijn van toenemend belang voor de toekomstige energieverzorging. Ze zullen helpen om overtollige energie uit regeneratieve bronnen op te slaan en optimaal te benutten in de regionale energienetwerken. Momenteel werken de onderzoekers aan de beste manieren voor de integratie en aan de vraag, hoe de megabatterijen economisch en technisch het meest efficiënt kunnen worden gebruikt.
Verder onderzoek
De onderzoekers gebruiken de massaopslag (die ze hebben omgedoopt als Smart Grid Energy Storage System, afgekort SGESS) voor de ontwikkeling en beproeving van besturingssystemen voor intelligente energienetwerken. Hierbij gaat het vooral om de juiste communicatie tussen massaopslag en energienetwerk. Het doel is, om de vermogens capaciteit en besturingstechniek van de elektrische netwerken van morgen zodanig in te richten, dat ze flexibel kunnen reageren op knelpunten en uitval en 24 uur per dag dezelfde hoge netkwaliteit bieden.
Momenteel installeert het instituut een Micro Smart Grid, die grote hoeveelheden energie in de grootschalige batterij opslaat en die zich kan aanpassen aan een netwerkomgeving bij verschillende energiebehoefte en belasting. Het door de onderzoekers ontwikkelde management systeem is in staat, om het energiegebruik in ondernemingen aan de hand van de werkelijk benodigde hoeveelheid energie te regelen.
Fraunhofer IFF beschikt met de grote opslagcapaciteit over een ideale testomgeving, omdat het instituutsgebouw al is voorzien van een intelligent energiemanagement systeem. De opslag werd ook niet geoptimaliseerd voor deze speciale toepassing. De onderzoekers willen een breed palet van onderzoeksvragen praktisch bekijken. Ze kijken naar de toepassing van verplaatsbare opslagcontainers in ondernemingen in verhouding tot hun elektriciteitsnetwerk. Op de voorgrond van de onderzoeken staat daarom, hoe te komen tot goedkope en technisch probleemloze inzet van grote elektrische opslagcapaciteit. De geteste grootschalige batterij zal in 2015 worden gebruikt door energiepark exploitant Enerparc.