Dezentrale Energiespeicherung erweist sich als Schlüssellösung für die Herausforderungen der dezentralen Solarnetzintegration in China
Die rasante Entwicklung dezentraler erneuerbarer Energiequellen in China hat zu einem deutlichen Anstieg der ins Netz eingespeisten überschüssigen Elektrizität geführt und die Grenzen des bestehenden Verteilnetzes aufgezeigt. Daher ist die Verwaltung dezentraler Energiespeicherressourcen für die Weiterentwicklung der dezentralen Solarenergie von entscheidender Bedeutung. Da die Netzanschlusskapazität für dezentrale Solarenergie in vielen Regionen an ihre Grenzen stößt, ist die Netzintegration zu einem erheblichen Engpass geworden, sodass dezentrale Transformatorflächen-Energiespeicherung die primäre Lösung darstellen.
Ein Transformatorbereich bezeichnet den Stromversorgungsbereich eines einzelnen Transformators. Auf der Niederspannungsseite dieser Transformatoren sind Transformatorbereich-Energiespeichersysteme installiert. Diese Systeme sind für die dynamische Kapazitätserweiterung, die Unterdrückung von Lastschwankungen und die Glättung der Leistung dezentraler erneuerbarer Energien innerhalb des Transformatorbereichs unerlässlich. Dezentrale Solarenergie umfasst sowohl gewerbliche als auch private Photovoltaik (PV). Aufgrund der niedrigeren Strompreise für Privathaushalte in China im Vergleich zu Gewerbetarifen konzentriert sich gewerbliche PV in erster Linie auf den Eigenverbrauch und speist überschüssigen Strom ins Netz ein, während private PV hauptsächlich auf die vollständige Netzeinspeisung ausgerichtet ist. Private PV-Systeme befinden sich jedoch typischerweise in ländlichen Gebieten mit geringerem Strombedarf und schwächerer Netzkapazität, sodass Niederspannungstransformatorbereiche ein zentrales Problem darstellen.
Schnelles Wachstum im Bereich der privaten Photovoltaik treibt die Nachfrage nach Transformatorspeichern
Die Installation von Photovoltaikanlagen für Privathaushalte in China hat die von gewerblichen Anlagen überholt. Angesichts der aktuellen Wachstumsrate dieser Anlagen wird erwartet, dass die Nachfrage nach Energiespeichern für Transformatorflächen bis 2024 deutlich steigen wird. Bislang haben über zehn Regionen in China spezifische Anforderungen für die Kombination von dezentraler Photovoltaik mit Energiespeichern eingeführt. Die Provinz Shandong, die über die größte installierte Kapazität an Photovoltaikanlagen verfügt, ist führend bei der Erforschung dezentraler Energiespeicher für Transformatorflächen.
Im November 2023 nahm in Dezhou, Shandong, das erste private Photovoltaik-Projekt mit integriertem Energiespeicher in China den Betrieb auf. Das von Guangying New Energy Co., Ltd. entwickelte Pilotprojekt umfasst 20 Lithium-Eisenphosphat-Batteriespeicher mit 100 kW/215 kWh. Ziel dieser Initiative ist es, weitere Investitionen in Photovoltaik zu ermöglichen und die Installation von Photovoltaik-Systemen durch die Nutzung von Transformatorflächen-Energiespeichern zu erweitern, um den Netzanschlussbedarf zu decken.
Transformatorbereichsspeicher: Ein Katalysator für den Einsatz von PV
Der starke Preisverfall bei PV-Komponenten im Jahr 2023 hat zu erheblichen Gewinnen geführt, die vor allem den Terminalbetreibern zugutekommen, die die Ressourcen der Endverbraucher kontrollieren. Diese Gewinne könnten jedoch besser für die Entwicklung von Transformator-Energiespeichern genutzt werden, um das Branchenwachstum zu fördern. In der Vergangenheit wurden Transformator-Energiespeichersysteme zur Verbesserung der Stromqualität in Niederspannungsnetzen eingesetzt, insbesondere in abgelegenen ländlichen Gebieten mit unzureichender Transformatorkapazität und schlechter Stromqualität. Diese Systeme können Probleme wie niedrige Endspannung und Dreiphasenungleichgewichte wirksam lösen.
Die Hauptfunktion der Transformatorflächen-Energiespeicherung besteht in der zeitlichen Verschiebung des Stromverbrauchs. In Shandong hat die Integration von Energiespeicherung und privater Photovoltaik nicht nur die lokale Stromqualität verbessert, sondern auch die Aufnahmefähigkeit des Netzes für erneuerbare Energien deutlich erhöht. Dadurch wird die Belastung der Transformatorkapazität reduziert und die PV-Leistung an den Strombedarf angepasst. Somit ist die Transformatorflächen-Energiespeicherung eine kostengünstige Lösung für die Herausforderungen der Netzintegration dezentraler erneuerbarer Energien.
Kombination von Transformatorbereichsspeicher mit zentraler PV-Aggregation
Bereits 2021 war Shandong Vorreiter bei der Entwicklung eines zentralisierten Aggregationsmodells für dezentrale Photovoltaik. Dieses Modell beinhaltet die Verwendung von Wechselrichtern entsprechend der PV-Dachkapazität und -konzentration, die Aggregation aller PV-Anlagen eines Dorfes und deren Anschluss an das Stromnetz über spezielle Aufwärtstransformatoren. Dieser Ansatz erhöht nicht nur die Netzanschlusskapazität, sondern ermöglicht auch die Steuerbarkeit und Anpassung der aggregierten PV-Systeme sowie die Teilnahme am Strommarkt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Energiespeicherung im Transformatorbereich entscheidend zur Bewältigung der Herausforderungen bei der Netzintegration verteilter PV-Systeme beiträgt. Zwar gibt es verschiedene Ansätze zur Lösung von Problemen mit der Niederspannungsnetzkapazität, wie beispielsweise die Begrenzung der mittäglichen PV-Stromerzeugung oder die Modernisierung der Netzinfrastruktur, doch diese Lösungen haben erhebliche Nachteile. Die Energiespeicherung im Transformatorbereich bietet eine ausgewogene, skalierbare Lösung, die sowohl die Stromqualität als auch die Netzkapazität für die Integration erneuerbarer Energien verbessert.
