Stromversorgung
Der Nutzen von Energiespeichersystemen
Hochlastzeitfenster und Lastspitzen treiben die Stromkosten manches Unternehmens in die Höhe. Unterstützung bei der Kostensenkung versprechen Energiespeichersysteme.
Die Energiewende hat grundlegende Veränderungen im Energiemarkt zur Folge. Im Mittelpunkt stehen unter anderem die Nutzung erneuerbarer Energien und deren Integration in die Bestandsversorgung unter Erhalt der Netzstabilität. Im liberalisierten Energiemarkt in Deutschland gibt die im Jahr 2005 in Kraft getretene Stromnetzentgeltverordnung vor, nach welcher Methode die jeweiligen Netznutzungsentgelte festgelegt werden. Eine immer größere Rolle spielen dabei individuelle Netzentgelte für Hochlastzeitfenster und Lastspitzen, die industrielle Netzkunden in ihrer Kalkulation berücksichtigen müssen. In der Regel werden mittelständische und größere Unternehmen mit hohem Stromverbrauch von den Energieversorgungsunternehmen als Sondervertragskunden geführt und unterliegen der Leistungsmessung, die den Stromverbrauch in 15-minütigen Zeitfenstern erfasst.
Der Jahresleistungspreis
Stromlieferanten müssen die Energiemenge zur Verfügung stellen, die ein Unternehmen als Höchstmenge abruft. Über einen sogenannten Jahresleistungspreis wird das Vorhalten dieser Kapazität bezahlt – auch wenn sie nur in bestimmten Zeiträumen abgerufen wird. Der Jahresleistungspreis richtet sich nach der Lastspitze, die in einem Zeitfenster von 15 Minuten auftritt und von einem Zähler im entsprechenden Messintervall erfasst wird. Diese Lastspitze als der maximal gemessene Stromverbrauch in diesem Zeitfenster wird als gemessene Wirkleistung der Berechnung des Leistungspreises zugrunde gelegt. Das Leistungsentgelt für den betreffenden Abrechnungszeitraum kommt zum Tragen, wenn eine Überschreitung des vereinbarten Basis-Energie-Bezugs in einem vereinbarten Zeitraum stattfindet. Dafür wird die maximale im vertraglich festgelegten Zeitraum gemessene 15-Minuten-Leistung in Kilowatt mit dem Leistungspreis in Euro pro Kilowatt und Jahr multipliziert. Je nach Lastspitze können so erhebliche zusätzliche Kosten anfallen. Werden die Verbrauchsspitzen gesenkt, sinken auch die Kosten.
Den Leistungspreis senken
Ein aktives Lastmanagement mit der Abschaltung unkritischer Verbraucher ist nicht in jeder industriellen Applikation möglich: Bei chemischen Prozessen oder Abläufen in der industriellen Produktion können häufig keine verbrauchsrelevanten Optimierungen vorgenommen oder gar energieintensive Verbraucher abgeschaltet werden.
An dieser Stelle bietet sich eine Energiespeicherlösung an, wie sie beispielsweis von Socomec angeboten wird. Dabei werden Lastspitzen ohne Rückgriff auf den Energielieferanten aus einem eigens integrierter Energiespeicher gespeist.
Stromspeicher und das EEG
In Deutschland behinderte bislang das Gesetz für den Ausbau erneuerbarer Energien (Erneuerbare-Energien-Gesetz, EEG) die Verwendung von Stromspeicherlösungen aufgrund der Doppelbelastung mit der EEG-Umlage. Diese dient dazu, den Netzbetreibern die Differenz zwischen der Einspeisevergütung für die Erzeugung erneuerbarer Energie und dem niedrigeren Preis für den Verkauf am Strommarkt zu erstatten. Sie wird von den Endverbrauchern bezahlt. Bei der Speicherung wird die Umlage unter Umständen zweimal fällig: beim Einspeichern und beim Ausspeichern, sofern der gespeicherte Strom nicht ins Netz zurückgespeist wird.
Seit Anfang 2017 verbessert die neue Fassung des EEG – das EEG 2017 – die Situation, indem sie Speicher, die beispielsweise zur Eigenversorgung betrieben werden, von der Doppelbelastung befreit. Die EEG-Umlage entfällt für Speicherverluste sowie für die Einspeicherung in dem Maß, in dem sie für den ausgespeicherten Strom gezahlt wird. Der Nachweis erfolgt durch die Erfassung sämtlicher Strommengen.
Das eigene Lastprofil kennen
Die Grundlage für die Kappung von Lastspitzen ist eine Erfassung und Auswertung des Energieverbrauches, beispielsweise mit der Messlösung 'Diris Digiware' von Socomec.
© SocomecDieser Wegfall der Umlagen-Doppelbelastung macht in Deutschland den Weg für Speicherlösungen zur Lastspitzenkappung frei. Voraussetzung für den Einsatz dieses Verfahrens ist die Kenntnis des individuellen Lastprofils. Eine Grundlage für die Anwendung der Energiespeicherlösung ist somit die Analyse der Ursachen des Stromverbrauchs:
Zunächst müssen Planungsverantwortliche oder die Betriebsführung ermitteln, wann im Unternehmen wie viel Energie angefordert und verbraucht wird. Dies geschieht mittels einer Messvorrichtung mit Leistungsmessung. Zur genauen Erfassung des Verbrauchs muss der Betreiber sicherstellen, dass die Messlösung den Stromverbrauch möglichst aller verbrauchsintensiven Punkte des Unternehmens überwacht. Nur dann ist eine weitergehende Auswertung möglich, die Informationen über die Höhe von Lastüberschreitungen und Anhaltspunkte für die Reduzierung und Optimierung des Stromverbrauchs gibt. Mit der Umsetzung passender Maßnahmen zur Reduktion der Lastspitzen können die Betriebe dann die Jahresstromkosten senken.
Lastspitzen glätten
Eine Energiespeicherlösung im kalifornischen Universitätscampus: Die Spitzenwerte werden gekappt.....
© SocomecIn den USA realisiert Stem – Anbieter von intelligenten Energiespeicherlösungen und von Energie-Managementsoftware – solche Projekte. Das Unternehmen nutzt Energiespeichersysteme, die von der eigens entwickelten Energie-Managementsoftware so gesteuert werden, dass die Lastspitzen der Verbraucher-Unternehmen ermittelt und kompensiert werden. Dafür wird ein Energiespeichersystem während der Zeiten geladen, in denen die Applikation wenig Strom verbraucht, und gibt die Energie in den Zeiten mit hoher Energie-Anforderung wieder ab. Die Systemlösung ermöglicht es, die Energie-Spitzenanforderung gegenüber dem Energielieferanten zu senken und dadurch die Stromrechnung zu optimieren.
....'Sunsys Xtend ESS' von Socomec speist Lastspitzen aus einem eigens integrierten Energiespeicher.
© SocomecFür die Energiespeicherlösungen setzt Stem eine Lösung aus dem Portfolio von Socomec ein: ‚Sunsys Xtend ESS‘ ist ein integriertes System mit UL1741-konformen Batteriewechselrichtern ‚Sunsys PCS²‘, Schränken mit Überstrom- und Kurzschlussschutzvorrichtungen und damit allen erforderlichen Schutzvorrichtungen für sicheren Betrieb und sichere Wartung sowie Lithium-Ionen-Batterien.
2016 realisierte Stem so die mit 1,3 MW größte Energiespeicherinstallation in der Gebäudetechnik in den USA. Mit einem weiteren Energiespeichersystem des Herstellers ermöglicht Stem einem Universitätscampus in Kalifornien die Reduktion seines Spitzenwertes um 345 kW, was einer monatlichen Einsparung von über 6200 US-Dollar entspricht. Mit diesem Einsparpotenzial ist die Amortisierung der Investitionskosten innerhalb eines kurzen Zeitraums möglich.
Die ESS-Lösung von Socomec folgt dabei den Lade- und Entladeprofilen, die von der Softwarelösung von Stem zur Senkung des Spitzenverbrauchs vorgegeben sind.
Die Lösung lässt sich ebenso für die Versorgung von Lasten mit vom Anwenderunternehmen selbst erzeugter erneuerbarer Energie nutzen. Überschüssige Energie wird gespeichert oder ins Netz eingespeist. Bei einem Ausfall der Netzversorgung ist Inselbetrieb möglich. So kann beispielsweise ein in der Umspannanlage installiertes System mit dem Batteriewechselrichter ‚Sunsys PCS² IM‘ bei Ausfall des Stromnetzes, einem Fehlerfall oder einem beabsichtigten Lastabwurf die betroffene Insel autonom versorgen.
Autor:
Steffen Breiter ist Marketing Manager Deutschland/Österreich bei Socomec in Mannheim.











