Tysk batteri udglatter solcelle-kraft

Illustration: Andreas Heddergott / TUM

Sydtyskland og delstaten Bayern kæmper med at få det lokale elnet til at hænge sammen. Problemerne opstår først og fremmest på solrige dage, hvor de enorme mængder af solceller, der er blevet installeret i delstaten over de sidste par år, presser små transformerstationer til det yderste.

Derfor har delstatens økonomiministerium finansieret udviklingen af et batterisystem, der skal udglatte effekterne og dermed spare en udbygning af elnettet. Projektet hedder EEBatt og har et budget på 30 mio. Euro eller cirka 223 mio kroner.

Den type anlæg bliver testet flere steder i verden. Blandt andet i Danmark, hvor Teknologisk Institut i forbindelse med projektet 'BESS - storskala-batteri som energibuffer', har opstillet et forsøgsbatteri på 65 kW/61 kWh for at få erfaringer med driften af batterier i elnettet.

Læs også: Nyt testbatteri skal udglatte spidser i det danske elnet

Batterilageret er opbygget af otte racks med 13 moduler i hver. Hvert modul består af 192 battericeller - i alt næsten 20.000 celler. Illustration: Andreas Heddergott / TUM

I lidt mindre skala testes der tilsvarende batteri-backup-systemer på boligniveau, både i Danmark og udlandet. Ikke mindst Teslas Power Wall, har i den forbindelse fået stor opmærksomhed.

Det kunne lyde som, at der bliver udført dobbeltarbejde og ingen udveksling af erfaringer. Men da alle elsystemer er forskellige, er fagfolk enige om, at det er svært at overføre erfaringer med drift af et batterisystem fra et elnet til et andet. Sydtyskland adskiller sig væsentligt fra Danmark ved at have store mængder solceller installeret og kun meget lidt vindkraft.

Læs også: El skal da lagres med trykluft

Selve batteriet kaldes for Energy Neighbor og vejer otte ton. Det består af næsten 20.000 lithiumion-battericeller og er i stand til at lagre 200 kWh. Den maksimale effekt er på 250 kW.

Batteriet kan udbygges i 25 kW af gangen og hvis der installeres en ekstra transformer, vil batteriet kunne isoleres fra resten af elnettet og fungere som en lokal uafhængig produktionsenhed.

Læs også: Dansk 'Tesla-batteri' snart klar til salg

De tyske forskere fra universitet i Munchen fremhæver også batteriets evne til at kunne klare over 10.000 op- og afladningscykler som helt speciel. Den lange holdbarhed skyldes et specielt kontrol-system, der holder temperaturen i cellerne inden for et optimalt område, hvilket gør det muligt at forlænge holdbarheden.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Siemens, ABB og sikkert mange andre sälger allerede disse systemer. Derfor savner jeg måske lidt diskussion af hvad det er man mener mangler "i Markedet". Hvad er pointen med at bygge store batterier "fra bunden af" hvis det er driften af dem man vil undersöge?

  • 2
  • 1

200 kWh og en effekt på 250 kWh forslår som en skrædder et vist sted. Og så er det jo enormt dyrt, ca. 1,17 mio kr/kWh batteri. Med en holdebarehed på 10.000 cyklusser, så bliver prisen pr. kWh lagret energi på 117 kr.

  • 13
  • 3

Som en skrædder i vist sted 200 kWh og en effekt på 250 kWh forslår som en skrædder et vist sted. Og så er det jo enormt dyrt, ca. 1,17 mio kr/kWh batteri. Med en holdebarehed på 10.000 cyklusser, så bliver prisen pr. kWh lagret energi på 117 kr

Jesper - enig Så er det nok billigere at kompensation for at slukke så mange solceller, at transformerne ikke længere er pressede eller lave et kabel til en større transformer, der kan klare de producerede kw

  • 6
  • 0

De 30 mio euro er ikke omkostninger til batteriet, men omkostningerne til en projektpakke med 10-15 delprojecter, hvoraf Energy Neighbor er det ene. Dette delproject indeholder flere aktiviteter end opstillig og drift af et batteri. Hvad batteret koster har jeg ikke fundet oplyst.

  • 17
  • 0

CITAT: "Sydtyskland og delstaten Bayern kæmper med at få det lokale elnet til at hænge sammen. Problemerne opstår først og fremmest på solrige dage, hvor de enorme mængder af solceller, der er blevet installeret i delstaten over de sidste par år, presser små transformerstationer til det yderste."

CITAT: "Batteriet kan udbygges i 25 kW af gangen og hvis der installeres en ekstra transformer, vil batteriet kunne isoleres fra resten af elnettet og fungere som en lokal uafhængig produktionsenhed."

Hvis batteriet placeres under sin egen transformer, så kan den aflaste effektproblemer i mellemspændingsnettet (10-20 kV net) men det kan ikke forhindre de små transformertransformerstationer (10/0,4 kV) i at blive overbelastet... Hvis der er tale om at batteriet skal aflaste et mellemspændingsnet, hvor der typisk er en 6-20 MVA transformer til det overligende net, så er der behov for meget store batterier... Hvis det er lavspændingstrandformer (10/0,4 kV) på 100-630 kVA der skal aflastes, så passer det udemærket med en maksimal effekt på 250 kW... Men så kan batteriet ikke have sin egen forandsiddende transformer...

Det er dog en meget dyr måde at aflaste en 100 kVA transformer, i stedet for bare at indkøbe en ny 200 kVA eller 400 kVA transformer som vist nok koster 50-100.000 DKK... Til gengæld kan det være en god ide til lande hvor man har store problemer med forsyningssikkerheden eller hvor man har problemer med at klare spidsbelastningen og med fordel kan oplade batteriet om natten/morgen/dagen og aflaste nettet i kogespidsperioden...

  • 12
  • 0

Jesper Ørsted: Ja og så var der nogen der sagde atomkraft var dyrt :)

Lidt sjovt fordi man mener en energikilde som ikke kan servicerer el-nettet som forbrugerne kræver endnu er et reelt alternativ. Altså indtil videre har vi jo regnet med at vandkraft i Norden kunne servicerer vores VE produktion. Det har jo så været katastrofalt i år hvor de har fået rigeligt med vand og ikke har kunnet stoppe deres turbiner. Hvilket har resulteret i de laveste markedspriser nok nogensinde.

Så ved jeg godt vi har nogle propagandister der konstant prøver at vise at det bare er fantastisk med vores VE eventyr fordi vi eksporterer kun en meget lille del(hehe måske ikke så mærkeligt når de lande vi kan eksporterer til selv har rigeligt med strøm pga. VE) :D :D :D

Men ja det er dælme dyrt at skulle afhjælpe VE kilders fejl på den måde, vil sige det så giver mere mening med MSR til at afhjælpe disse VE problemer.

Godt der findes kompetente ingeniører i verden:

http://www.theregister.co.uk/2014/11/21/re...

  • 2
  • 19

Det er et super godt initiativ, de tager her. Der må lige huskes, at dette er et pilotprojekt, og disse som regel er noget dyrere, end når tingene kommer ud i masseproduktion.

@Jesper Ørsted: Det er ikke nødvendigvis en lige fordeling af puljen til alle 15 projekter.

Det er vigtigt, at der afprøves flere ting, så de bedste metoder kan udredes til VE. Disse behøver ikke nødvendigvis at være de samme i Tyskland og Danmark, som i Uganda og USA.

  • 14
  • 4

Een ting er den tekniske virkelighed som Michael Rangård beskriver, en anden er den politiske virkelighed.

Det er vist sådan, at Tyskland er et endnu mere besværligt land end Danmark med hensyn til "tilladelser". Det ses f.eks. på den, af nogen, velkendte flaskehals for eltransmission over Elben, som med fører at det er vanskeligt / umuligt at eksportere store mængder el.

Derfor kan jeg sagtens forestille mig et forsyningsnet i Sydtyskland, på flere spændingsniveauer, som ikke kan udbygges (hurtigt nok). Derfor kan den skitserede løsning være udtryk for suboptimering i en situation hvor enhver husejer kan knalde solceller på taget uden at tage hensyn til lav- og mellemspændingsniveauet i forsyningen.

Iøvrigt kan det danske netværk næppe heller klare en ubegrænset, hurtigt, udbygning af solceller - selvom den individuelle effekt-grænse overholdes.

Måske har Michael et svar på dette detailspørgsmål ? - f.eks. Med udgangspunkt i en gennemsnitlig provinsbys lavspændingsnet.

  • 2
  • 0

200 kWh og en effekt på 250 kWh forslår som en skrædder et vist sted. Og så er det jo enormt dyrt, ca. 1,17 mio kr/kWh batteri. Med en holdebarhed på 10.000 cyklusser, så bliver prisen pr. kWh lagret energi på 117 kr.

Taget i betragtning af, at rimelige batterier idag koster omkring 1000-2000 kr/kWh, så går pengene nok til andet end batterier.

Derfor ville økonomien nok se væsentligt bedre ud, hvis de havde valgt et større lager.

  • 2
  • 0

der er åbenlyst hovedløse på papiret. Det er for dumt at udføre helt forudsigelige eksperimenter. Specielt når de er ekstremt dyre.

Det hænger meget sammen med at beslutningstagere er meget langt fra den tekniske elite som burde lave nationale beslutninger.

Hvis ikke man ser 12 troldmænd i lange kåber på et projekt så er det nok kommunalt ansatte der kombinerer absolut inkompetence med enormt forbrug. Jeg har erfaring fra energistyrelsens puljer og deres ROI afviger umåleligt fra 0%. Dansk universitetsforskning udlever samme strategi. Mange millioner til hver enkelt støvet professor der på næsten magisk vis får pengene til at forsvinde uden det mindste resultat. Aalborg uni fik f.eks 14 millioner til at lave fremtidens elbil. Et 3 årig projekt fra 2009 hvis jeg husker ret. Der kom lige præcist intet af nytte ud af det. Og jeg antager at de 14 millioner er udover deres faste lønninger så det er ganske imponerende. Selv rendyrket italiensk korruption skulle man tro gav større resultater.

Det er som en super dyrtkøbt legestue for tilbagestående elever med stort ego der skyller milliarder væk hvert år uden det mindste resultat hvor man i stedet kunne samle a few good men i Manhattan projekter og derved revolutionere verden for en brøkdel.

  • 4
  • 8

I det lange løb vil man nok bruge gamle bilbatterier til stationær brug, hvor kapaciteten ikke er helt så afgørende. Disse batterier vil man efter al sandsynlighed kunne få gratis, bilproducenterne søger p.t. muligheden for ”second life” på de udfasede batterier for at undgå omkostninger på anden bortskaffelse.

Men solenergi kræver ikke kun lagring, problemerne er faktisk meget større når det drejer sig om spændingsniveauet, især på 0,4kV plan. Ved større afstand til transformeren bliver spændingen hævet langt over det tilladte. Når spændingen er for høj kobler solanlæggende automatisk fra.

De små transformere kan ofte ikke reguleres. Hvis de kan, er reguleringen forholdsvis dyr, teknikken er stort set den samme som på store transformere. Reguleringen er kun muligt i meget begrænset omfang, fordi man på en solrig dag ikke kan sænke spændingen under det tilladte niveau tæt på transformatoren. Dvs. batterier på 0,4kV nettet skal stå tæt på solanlæggende og ikke tæt på transformeren.

Almindelige forbrugere på et 0,4kV net med mange solenergianlæg bliver udsat for store gener pga. skiftende spænding.

Det er i dag svært at gøre op hvilke omkostninger vi vil se, når alle nødvendige systemer er kommet på plads.

  • 2
  • 1

Et af de ovennævnte batterier angives at veje 8 tons og at have en kapacitet på 200 kWh. 16,5 kg dieselolie har det samme energiindhold. Hvor mange kg dieselolie medgår der mon til bygning, opstilling og til sin tid fjernelse af de 8 tons?

Man må hilse regeringens planer om at skære ned på energiforskningen velkommen!

  • 5
  • 15

Et af de ovennævnte batterier angives at veje 8 tons og at have en kapacitet på 200 kWh. 16,5 kg dieselolie har det samme energiindhold. Hvor mange kg dieselolie medgår der mon til bygning, opstilling og til sin tid fjernelse af de 8 tons?

Regn levetiden i stedet for.

Hvis man regner med, at der er 5000 ladecykler i de 8 tons batterier, så må der jo gå 0.0165 * 2000 = 82.5 tons diesel olie.

Det uden tab ved brug, og lad os sige effektiviteten er 40% for en dieselgenerator, så der skal måske flyttes 33 / 0.4 = 206.5 tons diesel olie for levetiden af en enkelt 200 kWh batteribank.

Iøvrigt er det svært at regulere en diesel generator på millisekund skalaen.

Batterier er langt billigere og mere praktiske end ved første øjekast.

  • 9
  • 1

Hvem har ansvaret for alt dette? Og hvem skal betale gildet?

Det fremgår af artiklen at det er fordi den vedvarende energi ikke er helt så vedvarende. Strengt taget har vi vidst dette længe.

Ud af en længere redegørelse fra OECD http://www.oecd-nea.org/ndd/reports/2012/s... ser man at omkostninger til net tilslutning backup og alt det løse bliver følgende: Kernekraft:. 1,83 €/MWh Kul:. . . . . . . 0,84 €/MWh Gas: . . . . . . 0,43 €/MWh Vind: . . . . . .14,9 €/MWh Sol: . . . . . . .23,9 €/MWh Tallene gælder for en markedsandel på 20 % Vid højere markedsandel vil det, specielt for sol blive væsentligt mere.

Dertil kommer naturligvis produktions-omkostninger, der varierer meget afhængigt af hvilken vinkel det ses fra. – Billigste ny-opførte landvindmøller: 67 €/MWh – Tyske landvindmøller: 100 €/MWh – Nye store offshore vindmølleparker: 190 €/MWh – Horns Rev lll (Danmark): 103 €/MWh – Billigste kernekraft fra ’gamle anlæg’ (Sverige): 26 €/MWh – Billigste kernekraft fra nye kraftværker (Korea): 27 €/MWh – Dyreste kernekraft (Hinkley Point C): 124 €/MWh – Solenergi Tyskland: 110 €/MWh – Typisk spotpris på Nordpol El marked: 30 €/MWh – Whole-sale price i England: 66 €/MWh (Denne store afvigelse kan måske forklares ved at ’gammel svensk kernekraft’ og specielt norsk vandkraft har været billig.)

  • 2
  • 8

Iøvrigt kan det danske netværk næppe heller klare en ubegrænset, hurtigt, udbygning af solceller - selvom den individuelle effekt-grænse overholdes. Måske har Michael et svar på dette detailspørgsmål ? - f.eks. Med udgangspunkt i en gennemsnitlig provinsbys lavspændingsnet.

Dansk Energi har udarbejdet en rapport i 2012 (RA579) hvor de kommer frem til at man kan placerer 3 kW solcelleanlæg på op til 50 % af vores private huse og at der i den situation kun vil opstå spændingsproblemer på 2,7 % af udføringerne... Beregningen er udført på 1100 radialer fra et netselskab... Rapporten nævner også at man med den forventet solcelleudbygning (anlæg på 13,5 % af alle husstande i 2030) vil opnå problemer i 0,4 % af udføringerne... Resultaterne er sammenholdt med 3 faktiske målinger, men over en for kort tidsperiode til at man reelt kan konkluderer noget (der er en del bemærkninger nævnt i rapporten)

Jeg har personligt det forbehold at solceller har det med at brede sig lokalt... Så er der først en på en vej der får et anlæg, så følger alle de andre hurtigt efter og derfor vil man se flere udføringer med 100 % belægning og resten helt uden... Derved vil der statistisk komme fejl på en støre andel af radialerne...

  • 6
  • 0

Hvem har ansvaret for alt dette? Og hvem skal betale gildet?

En sådan batteripark vil faktisk forbedre mulighederne for at en større andel af vores elnet kan forsynes med atomkraft da batterierne kan lades op om natten og aflades om dagen i de perioder hvor der er behov for ekstra meget effekt i nettet...

Det passer selvfølgelig også med solceller hvor produktionen om dagen kan flyttes til forbruget om natten, men det kommer vi nok mest til at se inden for private hjem og det løser ikke behovet for energi om vinteren...

Batterilageret passer ikke ret godt med vindproduktion hvor produktionen om vinteren skal flyttes til forbruget om sommeren...

Så da atomkraft er så billigt som du antyder, så er det jo naturligt at sende regningen der hen...

  • 3
  • 0

@ Michael Rangård

Når vi taler om backup, så har vi en tendens til at putte det hele i en gryde.

Hvis der er tale om kortvarige ændringer, fx fra vindstød, vil det normalt være tilstrækkeligt at have store roterende masser, en ydelse som de traditionelle kraftværker i realiteten yder gratis. Det kom frem til lyset da forbindelsen mellem Sverige og Bornholm var afbrudt og det blev nødvendigt at standse halvdelen af de bornholmske vindmøller – selv om der var mangel på kraft. Tysk industri har haft store udgifter som følge af ekstremt kortvarige strømstød, der er en følge af det tyske Energiewende.

Døgnvariationer vil Danmark nok altid kunne klare med hjælp fra vore naboer. Det er mere end tvivlsomt om Tyskland kan. Specielt med solenergi som det bærende element.

14 dages næsten vindstille (om vinteren) vil være en katastrofe hvis vi skal holde varmen ved hjælp af vindkraft.

Årstidsvariationer: Med 100 % vindkraft og gode forbindelser til vore naboer er der en chance. Men det bliver nok svært at finde plads og penge til vindmøllerne. I det helt hypotetiske tilfælde at Danmark får 100 % kernekraft vil man være nødt til at holde længere sommerferie for en del af reaktorerne – specielt hvis man også vil bruge dem til varme. En lille kattelem er at have små reaktorer, der kun laver fjernvarme og derfor ikke behøver at arbejde under tryk og bliver billige, som vist nok i Schweitz. Det skulle være indlysende, for alle andre end den ellers gode Frau Merkel, at det vil holde meget hårdt for Tyskland.

Jeg tror ikke at jeg har sagt at kernekraft er billig. Nok ikke så dyr som sol og vind, men det afhænger om vi tør kikke til Korea.

Alle de mange batterier og kabler vil naturligvis ikke skade hvis Danmark får kernekraft, men behovet blegner i sammenligning med behovet ved vindkraft.

Hvorfor al den hurlumhej? Jo gå til http://wp.me/p1RKWc-p2

  • 1
  • 6

Når vi taler om backup, så har vi en tendens til at putte det hele i en gryde.

Hvem taler om backup? Jeg snakker om at gemme produktion, til der er behov for energien...

Med 100 % vindkraft og gode forbindelser til vore naboer er der en chance. Men det bliver nok svært at finde plads og penge til vindmøllerne. I det helt hypotetiske tilfælde at Danmark får 100 % kernekraft vil man være nødt til at holde længere sommerferie for en del af reaktorerne – specielt hvis man også vil bruge dem til varme.

Både 100 % vindkraft og 100 % atomkraft er utopi... Og hvis begge dele skal realiseres, kræves der meget tykke forbindelser til vores nabolande...

Det vil ikke være umuligt og faktisk slet ikke besværligt at find plads til 100 % vindmøller, hvis man udelukkende ser på vores aktuelle el-forbrug... I 2014 producerede vindmøllerne over 40 % af el-forbruget og der skal derfor kun installeres 2,5 gange så mange vindmøller som der er i dag (reelt lidt færre, da de nye vindmøller har en bedre kapacitetsfaktor)... Skal de også klare transportsektoren og varmeforsyningen, så skal der flere til...

Skal vores forbrug dækkes af atomkraft skal der enten installeres 6 GW som kan reguleres i henhold til forbrugt, eller der skal etableres de meget tykke kabler til nabolandet (og vi kan så kun håbe på at de kan bruge al den overskudseffekt om natten)... Reguleres de, ende vi på en kapacitetsfaktor nede omkring 50-60 % (hvilket ikke er realistisk pga prisen)... Eksporterer de strømmen, bliver det dyrt for forbrugerne da atomkraften ikke kan konkurrer med prisen på den norske vandkraft og nok nærmest må hold helt lukket i sommermånderne... Skal de også klare transportsektoren og varmeforsyningen, så skal der flere til...

Men som nævnt tidligere, de batterier som omtales i artiklen vil være genialt i et net der er forsynet med atomkraft... Natteproduktionen kan gemmes til dagsforbruget og får man store nok batterier, vil nettet kunne optage det konstante output fra atomkraftværkerne... De vil ikke afhjælpe de problemer der er med sol og vind...

  • 1
  • 1

De små transformere kan ofte ikke reguleres. Hvis de kan, er reguleringen forholdsvis dyr, teknikken er stort set den samme som på store transformere. Reguleringen er kun muligt i meget begrænset omfang, fordi man på en solrig dag ikke kan sænke spændingen under det tilladte niveau tæt på transformatoren. Dvs. batterier på 0,4kV nettet skal stå tæt på solanlæggende og ikke tæt på transformeren.

Man kan gør rigtigt meget for spændingen ved at regulerer på optaget af reaktiv effekt i inverteren... Det er f.eks. et lovkrav i Tyskland hvis solcellerne vil have lov til at producerer over en hvis effekt...

Desuden kan spændingen reguleres inden for +/- 10 % i tilslutningspunktet. Det vil sig at man kan gå helt ned på 360 V i nærmeste tilslutningspunkt og samtidig accepterer spændinger på op til 440 V i det højeste tilslutningspunkt...

  • 0
  • 0

Smart den er i containerformat. Så kan man køre den nordpå,når den er opladet, og tilbage igen, når den er tømt. ;-)

Måske er pengene bedre investeret i at udbygge kabelnettet.

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten