Es gibt ungefähr 300'000 Energieerzeugungsanlagen in der Schweiz, welche eine installierte Leistung von 28'000 MW besitzen. Diese hohe Zahl zeigt, wie vielfältig und dezentral die Energieproduktion bereits heute ist. Jede Produktionsanlage ist einzigartig und verdient eine individuelle Betrachtung. Jede Anlage bringt ihre eigenen Anforderungen, Chancen und Potenziale mit sich. Unterschiedliche Umgebungsbedingungen, Netzanschlussmöglichkeiten und technologische Komponenten erfordern massgeschneiderte Lösungen von der Planung über den Betrieb bis zur Optimierung.
So wird Ihre Anlage nicht nur betrieben, sondern optimal genutzt
Ein aktuelles Projekt zeigt, wie Industrie, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit erfolgreich vereint werden können. Die SCHERLER AG plante die elektrotechnische Auslegung und die Konzeption einer leistungsstarken Batteriespeicheranlage.
Die Batteriespeicheranlage BESS soll in erster Linie der Eigenverbrauchssteigerung der PV-Anlage sowie der damit verbundenen Lastspitzenreduktion dienen. Mit der allfälligen überschüssigen Leistung soll ein Teilbereich als Systemdienstleistungen (SRL+ / -) genutzt werden, was die Wirtschaftlichkeit der Anlage verbessert.
Die Eigenverbrauchsquote der PV-Anlage ohne Batteriespeicher liegt bei 30 %. Die Herausforderung von elektrischer Energie ist die zeitgleiche Abhängigkeit von Erzeugung und Verbrauch. Tagesabhängige Schwankungen der PV-Produktion (z. B. Wolken) oder Verbrauchsminderungen (z. B. Betriebszyklen, Mittagspausen) werden mit einer weiteren Eigenverbrauchserhöhung kompensiert.
Die Abbildung 2 oben zeigt den aktuell typischen Strombezug einer Produktionsfirma ohne PV-Anlage. Es ist erkennbar, dass ab 6:00 bis 18:00 Uhr über den ganzen Tag verschiedene Leistungsspitzen auftreten. Zwischenzeitliche Einbrüche der Bezugsleistung treten periodisch auf – mehrheitlich über die Mittagszeit. Am Wochenende ist der Bezug vergleichsweise klein und eine Bandlast wird auch während der Nacht bezogen.
Anhand der zu erwartenden Energie- und Lastflüsse ist gemäss Abbildung 3 oben eine Simulation vorgenommen worden und daraus wurde der Batteriespeicher ausgelegt. Mit diesen Grundlagen ist in Zusammenarbeit mit verschiedenen Unternehmern ein Batteriespeicher mit 3 MW und einer Kapazität von 11 MWh definiert worden. Eine kleinere Anlage hat aufgrund der Energieverhältnisse nicht denselben nennenswerten Mehrwert. Eine Batteriespeicheranlage in dieser Dimension unter den berechneten Energiebilanzierungen hat einen Innovationscharakter, welcher für die energiepolitische Zielverfolgung der Schweiz für weitere Industrieanlagen wegweisend sein wird.
Im Zusammenhang mit der Batteriespeicherplanung erstrecken sich die Arbeitsleistungen über alle SIA-Planungsphasen und umfassen unter anderem auch die Standortevaluationen von Innen- und Aussenbereich. Ergänzend sind die technischen Anschlussbedingungen, Wirtschaftlichkeitsberechnungen, Kommunikationsverbindungen sowie Brandschutzvorschriften, Gebäudeabstände, Materialsicherheit der Batteriespeichertechnologie mit Löschwasserrückhalt, Feuerwehrinterventionen und Lärmschutzgutachten zu beachten.
Wie kann SCHERLER Ihre Idee in Zukunft unterstützen?
Die Ideenphase beginnt mit der Erkennung eines Bedarfs basierend auf Strommarktpreisen, Versorgungssicherheit und Klimazielen. Daraus entstehen Ziele wie eine hohe Rendite, Netzstabilität, Sektorkopplung und CO?-Reduktion.
Für die Umsetzung werden erneuerbare Technologien wie Wind und PV betrachtet. Auch neue Technologien wie Wasserstoff oder Batteriespeicher werden berücksichtigt, obwohl sie keine klassischen Erzeuger sind. Eine energiewirtschaftliche Vorprüfung erfolgt mit Hilfe von Strompreisprognosen und einer Analyse der Merit-Order. Zudem wird das regulatorische Umfeld geprüft, einschliesslich CO?-Preis- und Förderprogrammen. Eine erste grobe Schätzung der LCoE sowie erwarteter Volllaststunden erfolgt anhand von PV-Strahlung. Es folgt eine erste Wirtschaftlichkeitsabschätzung sowie potenzielle Erlöse aus Strom und Herkunftsnachweisen.
In der Planungs- und Genehmigungsphase wird die technische Planung mit elektrischer Infrastruktur sowie Sicherheits- und Brandschutzkonzepten ausgearbeitet.
Ein Wirtschaftlichkeitsmonitoring identifiziert Optimierungspotenziale und Kopplungen zu Power-to-X. Am Lebensende folgt eine Bewertung für Re-Powering oder Weiterbetrieb. Bei PV-Anlagen kann ein Modultausch die Effizienz erhöhen. Abschliessend erfolgt die Rückbauplanung inklusive Recyclingprozessen für Materialien und notwendiger Vertragsauflösungen.
Mit einer respektvollen Zusammenarbeit lassen sich technologische Innovationen erfolgreich umsetzen sowie auf Veränderungen im Energiesektor nachhaltig und frühzeitig reagieren. SCHERLER bietet professionelle Unterstützung bei der Umsetzung dieser Projekte und kann ganzheitliche Beratung bei zukunftsorientierten, wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Energiekonzepten bieten.
Weitere Informationen zu unseren Kompetenzen finden Sie auch auf unserer Webseite.
Link zur Webseite vom Bundesamt für Energie - Elektrizitätsprduktionsanlagen in der Schweiz