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NOTREES – WIND AND ENERGY STORAGE FACILITY.

HINTERGRUND

 

Im Westen von Texas ist es mitunter so windig, dass dort nicht mal Bäume wachsen. Kein Wunder also, dass der größte amerikanische Energieversorger Duke Energy nahe dem Ort Notrees, zu Deutsch „keine Bäume“, einen 153-MW-Windpark betreibt. Der Wind dort produziert so viel Energie, dass seit 2012 ein 36-Megawatt-Batteriespeichersystem von Younicos dabei hilft, den dort erzeugten Strom besser in das texanische Stromnetz zu integrieren.

 

Der größte an einen Windpark angeschlossene Batteriespeicher in den USA bietet flexible Speicherkapazität für den Netzbetreiber ERCOT (Electric Reliability Council of Texas), der rund 75 Prozent des nicht regulierten Marktes in Texas verwaltet. Er befindet sich in einem circa 1.858 Quadratmeter großen Gebäude neben dem Umspannwerk des Windparks. Auf der Verteilnetzebene ist der Speicher an das 34,5 kV-System des Windparks angeschlossen und über denselben Knotenpunkt mit dem ERCOT-Netz verbunden.

 

 

HERAUSFORDERUNG

 

Batteriespeicher erbringen innerhalb von wenigen Millisekunden zuverlässig wichtige Systemdienstleistungen zur Sicherung der Netzqualität. So wird es möglich, den wachsenden Anteil von volatilen erneuerbaren Energien störungsfrei in das Stromnetz zu integrieren. Der Speicher hält das Netz bei abrupter Änderung der Nachfrage oder der Erzeugung im Lot, indem er den Strom entweder ein- oder ausspeichert. So können plötzliche Flauten überbrückt und eine gleichmäßige Einspeisung von Windenergie ins Netz garantiert werden. Das steigert den Marktwert der Windenergie und ermöglicht neue Geschäftsmodelle.

 

Bei ihrer Inbetriebnahme im Jahr 2012 war unsere Anlage in Notrees der erste Batteriespeicher, der am „Fast-Response Regulation Service“-Programm (FRRS) von ERCOT teilnahm, um Frequenzabweichungen im Stromnetz auszugleichen. Herzstück des Batterieparks ist die Steuerungssoftware von Younicos. Sie sorgt dafür, dass der Speicher unmittelbar nach Auftreten der Frequenz- abweichung reagiert und gegebenenfalls sogar seine volle Leistung bereitstellt. Frequenzänderungen können somit praktisch unverzüglich ausgeglichen werden. Ein konventioneller Generator hat im Vergleich dazu deutlich längere Reaktionszeiten und ist technisch nicht in der Lage, sofort mit voller Leistung die Frequenzänderung auszugleichen.

 

 

UNSERE LÖSUNG

 

Younicos hat für den Batteriepark Notrees eine hybride Speicherlösung entwickelt und realisiert. Im Laufe des Jahres 2016 werden die vorhandenen Batterienzellen vor Ort nach und nach ausgetauscht. Während dieses Prozesses wird die verbleibende Kapazität der vorhandenen Bleisäuretechnologie weiterhin genutzt. Der Schlüssel dazu ist die Steuerungssoftware von Younicos. Sie ermöglicht den parallelen Betrieb beider Batterietechnologien, während sie gleichzeitig den Einsatz der gesamten Anlage als Einheit im ERCOT-Netz regelt. Die innovativen Steuerungsstrategien berücksichtigen die verschiedenen Bedürfnisse der Batterietechnologien, wie etwa verschiedene thermische Einschränkungen, Garantiebedingungen oder Anforderungen in Bezug auf den Ladezustand. So wird eine optimale Leistung der Bleisäure- und Lithium-Ionen-Batterien gewährleistet.

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UNSER ERFOLG

 

Um die Lebensdauer des Systems zu verlängern und das hohe Leistungsniveau aufrechtzuerhalten hat Duke Energy sich entschieden, die seit 2012 verwendeten Bleisäurebatterien durch Lithium-Ionen-Technologie zu ersetzen. Dies stellte eine Herausforderung dar: Wie kann man die verbleibende Kapazität der Bleisäurebatterien am Besten nutzen? Ist es möglich zumindest temporär beide Technologien zu kombinieren und welche Steuerungssoftware ist hierfür nötig? Welche Anforderungen müssen erfüllt werden, um die Frequenz des ERCOT-Netzes auch künftig zuverlässig zu stabilisieren?

FACTS & FIGURES

36

MEGAWATT

Batterie Park ist das größte wind-integrierte System in Nord Amerika.

2012

JAHR

der Inbetriebnahme und aktiven Teilnahme an ERCOTs FRRS Markt.

50

MILLISEKUNDEN

maximale Reaktionszeit für die Bereitstellung hoher Lastschübe.

BILDERGALERIE

 

UNSERE TECHNOLOGIE

 

Die Steuerungssoftware von Younicos stellt mit unübertroffener Sicherheit und Präzision Leistung zur Erbringung von Netzdienstleistungen bereit – und das innerhalb von Millisekunden. Auch kann der Speicher durch die Younicos-Algorithmen mehrere Services gleichzeitig erbringen. Dabei priorisieren sie in Echtzeit die Anforderungen aus dem Netz und entscheiden vollautomatisch, wie das System reagiert. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit erlaubt die Software sogar die Verwendung von verschiedenen Batterietechnologien und unterschiedlicher Leistungselektronik. Dies ermöglicht die Entwicklung von skalierbaren, flexiblen Energiemanagementoptionen, die speziell auf die Anforderungen der Kunden und die Regeln der örtlichen Netzbetreiber abgestimmt sind.