Was ist ein BESS-System?

Was ist ein BESS-System?

Batterie-Energiespeichersysteme (BESS)verändern das Stromnetz mit ihren zuverlässigen und effizienten Energiespeicherfähigkeiten. Ein BESS funktioniert wie eine riesige Batterie und besteht aus mehreren Batteriezellen (typischerweise Lithium-Ionen), die für ihre hohe Effizienz und lange Lebensdauer bekannt sind. Diese Zellen sind mit Wechselrichtern und einem ausgeklügelten Steuerungssystem verbunden, die zusammenarbeiten, um eine effiziente Energiespeicherung zu gewährleisten.

100-kWh-BESS-System

Arten von BESS-Systemen

BESS-Systeme können nach ihrer Anwendung und Größe kategorisiert werden:

Industrielle und gewerbliche Lagerung

Diese Systeme werden in industriellen und kommerziellen Umgebungen eingesetzt und umfassen Batteriespeicher, Schwungradspeicher und Superkondensatorspeicher. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:

• Eigennutzung durch industrielle und gewerbliche Nutzer: Unternehmen können BESS-Systeme installieren, um Energie aus erneuerbaren Quellen wie Sonne oder Wind zu speichern. Diese gespeicherte Energie kann bei Bedarf genutzt werden, wodurch die Netzabhängigkeit verringert und die Stromkosten gesenkt werden.
• Mikronetze: BESS-Systeme sind für Mikronetze von entscheidender Bedeutung, da sie Notstrom bereitstellen, Netzschwankungen glätten und die Stabilität und Zuverlässigkeit verbessern.
• Nachfrageantwort: BESS-Systeme können an Demand-Response-Programmen teilnehmen, indem sie in Niedrigkostenzeiten laden und in Spitzenzeiten entladen, was dazu beiträgt, Angebot und Nachfrage im Netz auszugleichen und die Kosten für die Spitzenausgleichung zu senken.

Speicher im Grid-Maßstab

Diese Großsysteme werden in Netzanwendungen zum Spitzenausgleich und zur Verbesserung der Netzsicherheit eingesetzt und bieten eine erhebliche Energiespeicherkapazität und Leistungsabgabe.

Schlüsselkomponenten eines BESS-Systems

1. Batterie: Der Kern des BESS, verantwortlich für die elektrochemische Energiespeicherung. Lithium-Ionen-Batterien werden aus folgenden Gründen bevorzugt:
   • Hohe Energiedichte: Sie speichern im Vergleich zu anderen Typen mehr Energie pro Gewichts- oder Volumeneinheit.
   • Lange Lebensdauer: Kann Tausende von Lade-Entlade-Zyklen mit minimalem Kapazitätsverlust durchführen.
   • Tiefentladefähigkeit: Sie können sich tiefentladen, ohne die Batteriezellen zu beschädigen.
2. Wechselrichter: Wandelt Gleichstrom aus den Batterien in Wechselstrom um, der von Haushalten und Unternehmen genutzt werden kann. Dies ermöglicht dem BESS:
   • Versorgen Sie das Netz bei Bedarf mit Wechselstrom.
   • Laden Sie in Zeiten niedriger Strompreise aus dem Netz.
3. Kontrollsystem: Der intelligente Kommandant des BESS, der den Systembetrieb kontinuierlich überwacht und verwaltet, um Folgendes sicherzustellen:
   • Optimale Batteriegesundheit und Leistung: Verlängert die Batterielebensdauer und Effizienz.
   • Effizienter Energiefluss: Optimierung der Lade-Entlade-Zyklen zur Maximierung der Lagerung und Nutzung.
   • Systemsicherheit: Schutz vor elektrischen Gefahren und Gewährleistung eines sicheren Betriebs.

Wie ein BESS-System funktioniert

Ein BESS-System funktioniert nach einem einfachen Prinzip:

1. Energieabsorption: In Zeiten geringer Nachfrage (z. B. nachts für Solarenergie) absorbiert das BESS überschüssige erneuerbare Energie aus dem Netz und verhindert so Verschwendung.
2. Energiespeicher: Die aufgenommene Energie wird sorgfältig elektrochemisch in den Batterien für die zukünftige Verwendung gespeichert.
3. Energiefreisetzung: Bei Spitzenbedarf gibt das BESS die gespeicherte Energie zurück an das Netz und sorgt so für eine kontinuierliche und zuverlässige Stromversorgung.

Vorteile von BESS-Systemen

Die BESS-Technologie bietet zahlreiche Vorteile und verändert das Stromnetz erheblich:

• Verbesserte Netzstabilität und Zuverlässigkeit: Als Puffer mildert BESS Schwankungen bei der Erzeugung erneuerbarer Energien und glättet Spitzennachfragezeiten, was zu einem stabileren und zuverlässigeren Netz führt.
• Erhöhte Nutzung erneuerbarer Energien: Durch die Speicherung überschüssiger Solar- und Windenergie maximiert BESS die Nutzung erneuerbarer Ressourcen, verringert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und fördert einen saubereren Energiemix.
• Reduzierte Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen: Durch die Bereitstellung sauberer erneuerbarer Energie trägt BESS dazu bei, die Treibhausgasemissionen zu senken und so zu einer nachhaltigeren Umwelt beizutragen.
• Kosteneinsparungen: Strategische Energiespeicherung in Zeiten mit niedrigen Kosten kann die Gesamtkosten für Verbraucher und Unternehmen senken, indem Strom in Zeiten der Spitzennachfrage entladen wird.

Anwendungen von BESS-Systemen

Als effiziente Energiespeichertechnologie weisen BESS-Systeme in verschiedenen Bereichen ein erhebliches Potenzial auf. Ihre Betriebsmodelle passen sich basierend auf verschiedenen Szenarien an spezifische Bedürfnisse an. Hier ist ein detaillierter Blick auf BESS-Anwendungen in typischen Umgebungen:

1. Eigennutzung durch Industrie und KommErzielle Nutzer: Energieeinsparungen und verbesserte Energieunabhängigkeit

Für Unternehmen mit Solar- oder Windkraftanlagen kann BESS dazu beitragen, die Nutzung erneuerbarer Energien zu maximieren und Kosteneinsparungen zu erzielen.

• Betriebsmodell:
  • Tagsüber: Die Last wird hauptsächlich durch Solar- oder Windenergie versorgt. Überschüssige Energie wird über Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt und im BESS gespeichert oder ins Netz eingespeist.
  • Nachts: Bei reduzierter Solar- oder Windenergie liefert das BESS gespeicherte Energie, wobei das Netz als Sekundärquelle dient.
• Vorteile:
  • Reduzierte Netzabhängigkeit und geringere Stromkosten.
  • Erhöhte Nutzung erneuerbarer Energien zur Förderung der ökologischen Nachhaltigkeit.
  • Verbesserte Energieunabhängigkeit und Widerstandsfähigkeit.

2. Mikronetze: Zuverlässige Stromversorgung und Schutz kritischer Infrastrukturen

In Mikronetzen spielt BESS eine entscheidende Rolle, indem es Notstrom bereitstellt, Netzschwankungen glättet und die Stabilität und Zuverlässigkeit verbessert, insbesondere in abgelegenen oder ausfallgefährdeten Gebieten.

• Betriebsmodell:
  • Normalbetrieb: Verteilte Generatoren (z. B. Solar-, Wind-, Dieselgeneratoren) versorgen das Mikronetz mit überschüssiger Energie, die im BESS gespeichert wird.
  • Netzausfall: Das BESS gibt gespeicherte Energie schnell frei, um Notstrom bereitzustellen und so den Betrieb kritischer Infrastruktur sicherzustellen.
  • Spitzenlast: Das BESS unterstützt verteilte Generatoren, glättet Netzschwankungen und sorgt für Stabilität.
• Vorteile:
  • Verbesserte Stabilität und Zuverlässigkeit des Mikronetzes, um den Betrieb kritischer Infrastruktur sicherzustellen.
  • Reduzierte Netzabhängigkeit und erhöhte Energieautonomie.
  • Optimierte Effizienz verteilter Generatoren, wodurch die Betriebskosten gesenkt werden.

3. Wohnanwendungen: Saubere Energie und intelligentes Leben

Für Haushalte mit Solarmodulen auf dem Dach trägt BESS dazu bei, die Nutzung der Solarenergie zu maximieren, indem es sauberen Strom und ein intelligentes Energieerlebnis bietet.

• Betriebsmodell:
  • Tagsüber: Sonnenkollektoren versorgen Haushaltslasten, wobei überschüssige Energie im BESS gespeichert wird.
  • Nachts: Das BESS liefert gespeicherte Solarenergie, die bei Bedarf durch das Netz ergänzt wird.
  • Intelligente Steuerung: Das BESS lässt sich in Smart-Home-Systeme integrieren, um Lade-Entlade-Strategien basierend auf der Benutzernachfrage und den Strompreisen für ein optimales Energiemanagement anzupassen.
• Vorteile:
  • Reduzierte Netzabhängigkeit und geringere Stromkosten.
  • Nutzung sauberer Energie zur Unterstützung des Umweltschutzes.
  • Verbessertes Smart-Energy-Erlebnis, Verbesserung der Lebensqualität.

Abschluss

BESS-Systeme sind eine Schlüsseltechnologie für die Verwirklichung eines saubereren, intelligenteren und nachhaltigeren Energiesystems. Da die Technologie voranschreitet und die Kosten sinken, werden BESS-Systeme eine immer wichtigere Rolle bei der Schaffung einer besseren Zukunft für die Menschheit spielen.