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Montag, 19. Oktober 2015

Energy Storage North America

Konferenz und Ausstellung ESNA

Vom 13.-15. Oktober 2015 fand die ESNA in San Diego CA statt, die sich selbst als "The Largest Grid Energy Storage Event in North America" bezeichnet. Mit 2500 Teilnehmern aus 42 Ländern war sie auch fast zehnmal so groß als vor zwei Jahren, als ich sie in San Jose besucht habe.
Diesmal hatte die Heindl Energy einen eigenen Messestand, weshalb ich nicht ganz so viel Zeit für die Vorträge hatte. Meine Eindrücke von der Konferenz und der Messe gibt es hier im Blogbeitrag.

Energiespeicher sind das nächste große Wachstumsthema

Nach dem rapidem Wachstum von Windenergie und Photovoltaik (PV) wird von vielen gesehen, dass der Speichermarkt ein ähnliches exponentielles Wachstum haben wird wie die Konverter für Sonnen- und Windenergie.
Wachstum der Speicher
In der Keynote von Pratima Rangarajan, GE, sah man die obige Folie, die zeigt, dass mit dem Sinken der Kosten der verschiedenen Technologien die weltweiten Marktanteile von Wind, Solar PV und Energiespeichern exponentiell zunehmen. Dabei befinden sich die Speicher heute dort, wo die PV vor zehn Jahren lag. Der aktuelle Preis für Energiespeicher, hier sind Batterien gemeint, wird mit 600$/kWh angegeben. Laut der Grafik sollte der Preis bis 2020 auf 350$/kWh sinken. Mit BESS (Battery Energy Storage System) ist die vollständige Installation des Energiespeichers und nicht nur die Zelle gemeint. 

Energiespeicher rechnen sich bei mehrfachen Erlösquellen

Energiespeicher können sehr unterschiedliche Aufgaben im Stromnetz übernehmen. Garrett Fitzgerald vom Rocky Mountain Institut (RMI) betonte, dass erst die Erlöse aus verschiedenen Services, wie Arbitrage, Netzstabilisierung, Versorgungssicherheit und andere, Batterien wirtschaftlich werden lassen. Allerdings gibt es nur wenige Märkte, wo all diese Dienstleistungen bezahlt werden. Zumeist wir nur ein Aspekt genutzt und damit nur selten eine Wirtschaftlichkeit erreicht. 
Häufige Irrtümer bei Energiespeichern
In der Folie von STRATEGEN Consulting werden häufige Irrtümer über den Wert von Energiespeichern gut zusammengefasst. Energiespeicher sind nicht nur Batterien, man bedenke, dass im Stromnetz 99% aller Energiespeicher Pumpspeicher sind und neue Technologien wie der Lageenergiespeicher, Hydraulic Rock Storage, den Markt erheblich verändern können. 

Blackouts sind teuer

Shana Patadia betrachtete in ihrem sehr interessanten Beitrag die Kosten von "outages", bei uns als Blackout bezeichnete Ereignisse. Im Jahr 2013 wurden die Kosten in der USA auf über 100 Mrd. $ von ihr geschätzt. Das sind immerhin 30% der gesamten Stromkosten des Landes. Insbesondere in einzelnen Unternehmen kann ein Stromausfall zu massiven Problemen in der Produktion sorgen. Allerdings sind Produktionsausfälle nicht versicherbar und damit bleiben die tatsächlichen Schäden weitgehend verborgen, da sie selten in einer Statistik auftauchen. Das Problem ist, wie schafft man ein Bewusstsein für das Problem der Stromausfälle wenn es sich um seltene aber teure Ereignisse handelt?

Ein neuer Zink-Akku

Zink eignet sich sehr gut für die Herstellung von Batterien, das ist seit langem bekannt. Insbesondere ist Zink das viert-häufigste Metall hinter Eisen, Aluminium und Kupfer und mit dem theoretischen Wert von 1,7$/kWh sehr preisgünstig. Allerdings ist es bisher nicht gelungen einen Zinkakkumulator herzustellen. Das ist jetzt Gregory X. Zhang gelungen, der interessanterweise die Schwerkraft im Akkuaufbau mitbenutzt. Das Zink, das sich an der Kathode ablagert, fällt, unterstützt von einer art Scheibenwischer, herab und wird als Pulver gespeichert.
Die neue Zinkbatterie von e-Zn (Quelle: e-Zn)
Durch diese Anordnung gelingt es, zusätzliche Speicherkapazität einfach durch die Verwendung von mehr Zink zu erreichen. Der Preis für eine kWh liegt unter Berücksichtigung der Behälter und des KOH bei unglaublich niedrigen 25$/kWh. Allerdings gibt es zwei Probleme, aktuell liegt der Wirkungsgrad der Anordnung im Labor bei 50%, was für einen Akku wenig ist, dieser Wirkungsgrad könnte aber theoretisch bis auf 65% gesteigert werden, was immer noch eher wenig ist. Weiterhin sind die Elektroden aufwendig und damit sind die Leistungskosten hoch, etwa bei 1500$/kW. Die Anordnung ist zudem nur für stationäre Speicher geeignet, keinesfalls für Automobile, da sie sehr sorgfältig aufrecht stehen muss. 

The Hydraulic Rock Storage

Unser Messestand auf der der ESNA hatte sehr viele Besucher, unter anderem war Johannes Remmel (Minister für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes NRW) am Stand und lies sich den Lageenergiespeicher erklären.  
Messestand der Heindl Energy
Das neue Speichersystem hat in Kalifornien sehr viel Interesse gefunden und war Gesprächsthema auf der ESNA wie mir mehrere Besucher mitgeteilt haben.

Weitere Konferenzberichte: Konferenzberichte auf dem Blog.