green2store

Integrative Speichernutzung in der Cloud für den Ausbau von regenerativen Energien

Laufzeit der angegebenen Teilprojekte: 01.11.2012 bis 31.10.2016
Fördersumme der angegebenen Teilprojekte: 4.580.348,00 €
Projektvolumen der angegebenen Teilprojekte: keine Angabe

 

Teilprojekt 1

Evaluation einer integrativen Nutzung dezentraler Speicher

Förderkennzeichen: 0325521A

EWE AG, Abteilung Forschung und Entwicklung
26122 Oldenburg
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Teilprojekt 2

Förderkennzeichen: 0325521B

EWE Netz GmbH, Netzmanagement Strom & Telekommunikation
26133 Oldenburg
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Teilprojekt 3

Förderkennzeichen: 0325521C

Nokia Bell Labs
70435 Stuttgart
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Teilprojekt 4

Förderkennzeichen: 0325521D

BTC Business Technology Consulting AG, Geschäftseinheit Produkte - Bereich Regenerative Energien
26121 Oldenburg
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Teilprojekt 5

Förderkennzeichen: 0325521E

ABB AG
68309 Mannheim
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Teilprojekt 6

Förderkennzeichen: 0325521F

Süwag Energie AG
65929 Frankfurt a. M.
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Teilprojekt 7

Förderkennzeichen: 0325521G

OFFIS e. V.
26121 Oldenburg
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Teilprojekt 8

Förderkennzeichen: 0325521H

EWE - Forschungszentrum für Energietechnologie e. V. (Next Energy)
26129 Oldenburg
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Teilprojekt 9

Förderkennzeichen: 0325521I

Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Fachbereich 8 Elektrotechnik und Informationstechnik - Institut für Hochspannungs-Technik und Elektrische Energieanlagen
38106 Braunschweig
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Fördergeber: BMWi, Referat IIC6

Projektträger: PT-J

Leistungsplansystematik:
EB1810 Energiespeicherung

Förderprofil:
Technologie- und Innovationsförderung

Förderart:
PDIR

Ausführliche Beschreibung des Verbundprojektes

Herausforderungen und Ziele

In der Welt der Informationstechnologie ist das Cloud Computing längst eine Selbstverständlichkeit. Das Grundprinzip lässt sich auch auf die Energieversorgung und die Speicherung von Strom übertragen. Das Projekt green2store untersucht praxisnah die Möglichkeiten und Grenzen.

Das Ziel von green2store ist die Entwicklung von miteinander vernetzten Stromspeicherkapazitäten, die ähnlich dem Ansatz des Cloud Computings konzipiert sind. Der Begriff dafür: Energy Storage Cloud. Für den Speicherbetrieb bedeutet dieser Ansatz, dass nicht jeder Akteur selbst einen Speicher betreiben oder örtlich bereitstellen muss, um Speicherkapazitäten für sich zu nutzen. Vielmehr werden in der Energy Storage Cloud dezentral verteilte Speicherkapazitäten unterschiedlicher Anbieter zusammengefasst, zentral verwaltet und schließlich diversen Anwendern zur Verfügung gestellt. Der Anwender muss nur dann für eine Speichernutzung zahlen, wenn Bedarf entsteht. Die Energy Storage Cloud adaptiert damit die aus der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) bekannten Ansätze des Cloud Computings auf die Energiewirtschaft und ermöglicht die integrative Nutzung dezentraler Speicher durch verschiedene Akteure. Die Energy Storage Cloud virtualisiert dabei:
• die realen elektrischen Speicher, die über die Cloud angesprochen werden können,
• die Dienste für die IT-Kommunikation und deren Sicherheit sowie
• die Speicherbewirtschaftung, die allen Akteuren diskriminierungsfrei zur Verfügung stehen.

Mittels Cloud Computing werden IT-Infrastrukturen oder ein Bündel von Technologien flexibel und dynamisch an den tatsächlichen Bedarf angepasst und Nutzern über ein Netzwerk zur Verfügung gestellt. Der Cloud-Dienstleister verwaltet die wesentlichen Hard- und Softwarekapazitäten in eigenen Rechenzentren und vermietet diese an die Anwender. Der Endnutzer selbst benötigt keine Informationen, wo beim Cloud-Dienstleister noch freie Ressourcen verfügbar sind. Diese werden dynamisch zugewiesen.

Diese Grundidee der virtuellen Nutzung von IT-Diensten in der Cloud überträgt das Projekt green2store auf Energiespeicherkapazitäten. Durch die informationstechnische Bündelung dezentraler Batteriespeicher werden diese verschiedenen Anwendern zur Verfügung gestellt. Dabei werden nicht mehr die physikalischen Speicher als solche angesprochen, sondern vielmehr der Speicherbedarf in seinem Umfang, seiner Dauer und gegebenenfalls in seiner Lokalität benannt. Die Zuordnung der Anforderungen zu physikalischen Speichern übernimmt die Energy Storage Cloud. Dabei kann die Cloud jederzeit dynamisch um neue Speicher erweitert werden. Eine integrative Nutzung der vorhandenen Speicherkapazitäten ist gegeben. Die Folge: Jeder der beteiligten Batteriespeicher kann – analog zum Cloud Computing – besser ausgenutzt werden als dies bei einer singulären, lokalen Nutzung der Fall wäre. Dadurch, dass viele Batteriespeicher zusammengefasst und virtualisiert werden, können Anwendern unterschiedliche Speicherkapazitäten zur Verfügung gestellt werden.

Die Betreiber der Energy Storage Cloud können den Anwendern nicht nur reine Speicherkapazitäten, sondern auch Mehrwertdienste anbieten. Beispiele: die effiziente Bewirtschaftung von Speichern, Einspeiseprognosen oder Abrechnungssysteme. Weiterhin sind neue Nutzungskonzepte, wie die Teilnahme am Stromhandel, erst ab Erreichen bestimmter Kapazitäten möglich. Die Energy Storage Cloud kann für solche Anwendungen verteilte Einzelkapazitäten zusammenfassen. Mit herkömmlichen Methoden wären diese nicht nutzbar.


Inhalt und Arbeitsschwerpunkte

green2store hat fünf wesentliche inhaltliche Dimensionen festgelegt:

1. Demonstration: Die Funktionsweise der Energy Storage Cloud wird mit Hilfe eines Demonstrators nachgewiesen. Hierzu realisiert green2store einen überregionalen Feldtest, indem eine Energy Storage Cloud mit bis zu 13 dezentralen Batteriespeichern aufgebaut, vernetzt und durch verschiedene Akteure genutzt wird. Diese Demonstration soll die Machbarkeit belegen und erste Feldtestergebnisse für die Effektivität liefern. Für die Demonstration im Feld haben sich die Partner der Energie-, IT- und Kommunikationstechnik zusammengeschlossen. Sie wollen freie Speicherkapazitäten verschiedener Betreiber an unterschiedlichen Standorten in Deutschland zusammenfassen, zentral verwalten und anschließend der Energiewirtschaft zur Verfügung stellen. Den Zugriff auf die Speicher haben zunächst einmal die lokalen Anwender und Betreiber der Speicher. Dabei können die Anwender Netzbetreiber, Betreiber regenerativer Energieanlagen oder auch Energiehändler sein. Es kommen zwölf Energiespeicher zum Einsatz: neun stationäre Hausenergiespeicher des Energieversorgers EWE mit einer Kapazität von je fünf bis acht Kilowattstunden. Hinzu kommen ein Ortsnetzspeicher des Netzbetreibers EWE NETZ von bis zu 270 Kilowattstunden, ein Speicher am Industriecampus des Stuttgarter Telekommunikationsausrüsters Alcatel-Lucent mit 100 Kilowattstunden und ein Speicher des Energieversorgers Süwag mit 135 Kilowattstunden. Die freien Kapazitäten dieser Speicher können durch den Verbund effektiver und von verschiedenen Akteuren gleichzeitig genutzt werden – und das zum Teil unabhängig vom Standort. Beim Feldtest steht die Kurzzeitspeicherung von mehreren Stunden im Vordergrund. Beispielsweise kann durch das Einspeichern zur Mittagszeit, wenn die Solarstromproduktion durch viel Sonne Spitzenwerte erreicht, das Stromnetz entlastet werden.

2. Technik: Die technische Konzeption dient nicht allein der Demonstration im Feld, sondern ist auch für die Abschätzung der technischen Potenziale einer Energy Storage Cloud erforderlich. Durch diese Untersuchungen ist es möglich, den Beitrag einer Energy Storage Cloud technisch aus verschiedenen Blickwinkeln zu bewerten.

3. Wirtschaft: Das Konzept der Energy Storage Cloud fußt auf der Idee der Bereitstellung und Nutzung dezentraler Batteriespeicher durch verschiedene Akteure. Der ökonomische Vorteil, der durch eine Beteiligung an einer Energy Storage Cloud für jeden Akteur erzielt werden kann, bildet die Erfolgsgrundlage eben dieses technischen Konzepts. Deshalb ist es entscheidend, die wirtschaftlichen Potenziale und mögliche Geschäftsmodelle für den Betrieb und Umgang mit einer Energy Storage Cloud zu bestimmen.

4. Recht: Die Energy Storage Cloud vernetzt verschiedene Akteure der Energiewirtschaft mit einer gemeinsamen technischen Plattform. Deren gemeinsame Nutzung sowie die Bereitstellung und Inanspruchnahme von Batteriespeichern ist energiewirtschaftsrechtlich bislang ungeklärt. So müssen die Möglichkeiten der gemeinsamen Speichernutzung, aber auch die Nutzung oder der Betrieb von Speichern durch Netzbetreiber, rechtlich und regulatorisch bewertet werden. Für die Mehrfachnutzung von Speichern durch verschiedene Akteure sind zum Beispiel die Anforderungen an die Bilanzierung und Abrechnung zu erfassen und möglicherweise neue Konzepte zu entwickeln.

5. Ökologie: Batteriespeicher als Wegbereiter der Energiewende tragen den Makel, eine schlechte Ökobilanz vorzuweisen. So ist der Beitrag der Batteriespeicher zur Bewältigung der Energiewende und zur besseren Integration Erneuerbarer Energien auch vor dem Gesichtspunkt der ganzheitlichen Ökobilanz zu berücksichtigen. Hierfür wird in green2store der ökologische Beitrag der Batteriespeicher unter Zuhilfenahme verschiedener Zukunftsszenarien bewertet.

Die Bearbeitung des Projektes gliedert sich neben den inhaltlichen Dimensionen in Projektphasen, die aufeinander aufbauen. Dabei werden zunächst die Anforderungen erfasst und Konzepte erstellt, bevor eben diese umgesetzt, getestet und zur Erprobung im Feld eingebracht werden. Aufbauend auf der Felderprobung und weiterführenden Simulationen findet im Anschluss die Auswertung statt.

Quelle: https://www.green2store.de (jüngster Zugriff: 06.03.2017)


Kurzkategorisierung

Energiespeichertypen

Metall-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

stationär

Förderempfänger

Industrie, Dienstleister, Forschungs- und Entwicklungseinrichtung


Schlagworte der Teilprojekte des Verbundprojekts

Teilprojekt 1

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

stationär Speicher für Eigenheime

stationär mittelgroße Speicher (100 kW bis 1 MW)

Förderempfänger

Industrie Energiewirtschaft Energieversorger

Dienstleister Telekommunikation

Teilprojekt 2

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

stationär Speicher für Eigenheime

stationär mittelgroße Speicher (100 kW bis 1 MW)

Förderempfänger

Industrie Energiewirtschaft Netzbetreiber

Teilprojekt 3

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

stationär Speicher für Eigenheime

stationär mittelgroße Speicher (100 kW bis 1 MW)

Förderempfänger

Industrie Telekommunikation

Teilprojekt 4

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

stationär Speicher für Eigenheime

stationär mittelgroße Speicher (100 kW bis 1 MW)

Förderempfänger

Dienstleister Consulting IT

Teilprojekt 5

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

stationär Speicher für Eigenheime

stationär mittelgroße Speicher (100 kW bis 1 MW)

Förderempfänger

Industrie Anlagen-, Maschinenbau und Automatisierung

Industrie Energiewirtschaft

Industrie Industrie-, Gebäude und Haustechnik

Teilprojekt 6

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

stationär Speicher für Eigenheime

stationär mittelgroße Speicher (100 kW bis 1 MW)

Förderempfänger

Dienstleister Energiewirtschaft

Teilprojekt 7

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

stationär Speicher für Eigenheime

stationär mittelgroße Speicher (100 kW bis 1 MW)

Förderempfänger

Forschungs- und Entwicklungseinrichtung An-Institut

Teilprojekt 8

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

stationär Speicher für Eigenheime

stationär mittelgroße Speicher (100 kW bis 1 MW)

Förderempfänger

Forschungs- und Entwicklungseinrichtung An-Institut

Teilprojekt 9

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

stationär Speicher für Eigenheime

stationär mittelgroße Speicher (100 kW bis 1 MW)

Förderempfänger

Forschungs- und Entwicklungseinrichtung Universität

Verbundprojektleiter

Herr Dr. Magnus Pielke
EWE AG
Tirpitzstr. 39
26122 Oldenburg

Telefon: +49 441 4805-1447
Fax: +49 441 4805-1495
E-Mail: magnus.pielke@ewe.de


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