Laut der Umfrage von Apricum, einer Beratungsagentur für saubere Technologien, hat die Zahl der Batterie-Energiespeichersysteme (BESS) für stationäre Anwendungen, einschließlich Versorgungsanwendungen und verteilte Anwendungen, begonnen, erheblich zu wachsen.Jüngsten Schätzungen zufolge soll der Umsatz von etwa 1 Milliarde US-Dollar im Jahr 2018 auf 20 bis 25 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 steigen.
Apricum hat drei Haupttreiber für das Wachstum von Bess identifiziert: Erstens positive Fortschritte bei den Batteriekosten.Der zweite ist der verbesserte Regulierungsrahmen, der beide die Wettbewerbsfähigkeit von Batterien verbessert.Drittens ist Bess ein wachsender adressierbarer Dienstleistungsmarkt.
1. Batteriekosten
Die wichtigste Voraussetzung für die breite Anwendung von Bess ist die Reduzierung der damit verbundenen Kosten während der Batterielebensdauer.Dies wird hauptsächlich erreicht, indem der Investitionsaufwand reduziert, die Leistung verbessert oder die Finanzierungsbedingungen verbessert werden.

2. Investitionen
In den letzten Jahren war die größte Kostensenkung der Bess-Technologie die Lithium-Ionen-Batterie, die von etwa 500-600 US-Dollar / kWh im Jahr 2012 auf derzeit 300-500 US-Dollar / kWh gesunken ist.Dies liegt vor allem an der dominierenden Stellung der Technologie in mobilen Anwendungen wie „3C“-Industrien (Computer, Kommunikation, Unterhaltungselektronik) und Elektrofahrzeugen und den daraus resultierenden Skaleneffekten in der Fertigung.In diesem Zusammenhang plant Tesla, die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien durch die Produktion seiner 35-GWh/kW-Anlage „Giga Factory“ in Nevada weiter zu senken.Alevo, ein amerikanischer Hersteller von Energiespeicherbatterien, hat einen ähnlichen Plan angekündigt, eine verlassene Zigarettenfabrik in eine 16-Gigawattstunden-Batteriefabrik umzuwandeln。
Heutzutage sind die meisten Start-ups für Energiespeichertechnologie bestrebt, andere Methoden mit geringem Investitionsaufwand zu übernehmen.Sie erkennen, dass es schwierig sein wird, die Produktionskapazität von Lithium-Ionen-Batterien zu decken, und Unternehmen wie EOS, aquion oder ambri konzipieren ihre Batterien von Anfang an auf bestimmte Kostenanforderungen.Dies kann erreicht werden, indem eine große Anzahl billiger Rohstoffe und hochautomatisierte Technologien für Elektroden, Protonenaustauschmembranen und Elektrolyte verwendet werden und ihre Produktion an globale Fertigungsunternehmen wie Foxconn ausgelagert wird.Infolgedessen sagte EOS, dass der Preis für sein System der Megawattklasse nur 160 $ ​​/ kWh beträgt.
Darüber hinaus kann eine innovative Beschaffung dazu beitragen, die Investitionskosten von Bess zu senken.Beispielsweise installieren Bosch, BMW und der schwedische Energieversorger Vattenfall feste Energiespeichersysteme mit 2 MW / 2 MWh auf Basis von Lithium-Ionen-Batterien, die in BMW I3- und ActiveE-Fahrzeugen verwendet werden.
3. Leistung
Die Leistungsparameter von Batterien können durch die Bemühungen von Herstellern und Betreibern verbessert werden, die Kosten von Batterie-Energiespeichersystemen (BESS) zu senken.Die Batterielebensdauer (Lebensdauer und Zyklenlebensdauer) hat offensichtlich einen großen Einfluss auf die Batterieökonomie.Auf der Herstellungsebene kann die Lebensdauer verlängert werden, indem den aktiven Chemikalien proprietäre Additive hinzugefügt und der Produktionsprozess verbessert werden, um eine gleichmäßigere und konsistentere Batteriequalität zu erreichen.
Offensichtlich sollte die Batterie immer innerhalb ihres vorgesehenen Betriebsbereichs effektiv arbeiten, beispielsweise wenn es um die Entladetiefe (DoD) geht.Die Lebensdauer kann erheblich verlängert werden, indem die mögliche Entladetiefe (DoD) in der Anwendung begrenzt wird oder Systeme mit höherer Kapazität als erforderlich verwendet werden.Detaillierte Kenntnisse der besten Betriebsgrenzen, die durch strenge Labortests ermittelt wurden, sowie ein geeignetes Batteriemanagementsystem (BMS) sind von großem Vorteil.Der Round-Trip-Effizienzverlust ist hauptsächlich auf die inhärente Hysterese in der Zellchemie zurückzuführen.Eine angemessene Lade- oder Entladerate und eine gute Entladetiefe (DoD) sind hilfreich, um einen hohen Wirkungsgrad zu erhalten.
Zudem wirkt sich die von den Komponenten des Batteriesystems (Kühlung, Heizung oder Batteriemanagementsystem) verbrauchte elektrische Energie auf die Effizienz aus und sollte möglichst gering gehalten werden.Durch das Hinzufügen mechanischer Elemente zu Blei-Säure-Batterien zum Beispiel, um die Bildung von Dendriten zu verhindern, kann die Verschlechterung der Batteriekapazität im Laufe der Zeit gemildert werden.

4. Finanzierungsbedingungen
Das Bankgeschäft von Bess-Projekten wird häufig durch die begrenzte Leistungsbilanz und die mangelnde Erfahrung der Finanzierungsinstitute in Bezug auf Leistung, Wartung und Geschäftsmodell von Batteriespeichern beeinträchtigt.

Anbieter und Entwickler von Batterie-Energiespeichersystem (BESS)-Projekten sollten versuchen, die Investitionsbedingungen zu verbessern, beispielsweise durch standardisierte Gewährleistungsbemühungen oder durch die Implementierung eines umfassenden Batterietestprozesses.

Im Allgemeinen wird mit dem Rückgang der Investitionsausgaben und der oben erwähnten steigenden Anzahl von Batterien das Vertrauen der Investoren zunehmen und ihre Finanzierungskosten werden sinken.

5. Regulierungsrahmen
Batterie-Energiespeicher im Einsatz bei wemag / younicos
Wie alle relativ neuen Technologien, die in reife Märkte eintreten, ist das Batterie-Energiespeichersystem (BESS) bis zu einem gewissen Grad auf einen günstigen Regulierungsrahmen angewiesen.Damit stehen dem Markteintritt von Batteriespeichersystemen (BESS) zumindest keine Hindernisse entgegen.Im Idealfall erkennen Regierungsbehörden den Wert fester Speichersysteme und motivieren ihre Anwendungen entsprechend.。
Ein Beispiel für die Beseitigung der Auswirkungen seiner Anwendungsbarrieren ist die Anordnung 755 der Federal Energy Regulatory Commission (FERC), die von isos3 und rtos4 verlangt, schnellere, genauere und leistungsstärkere Zahlungen für mw-miliee55-Ressourcen bereitzustellen.Als PJM, ein unabhängiger Betreiber, seinen Stromgroßhandelsmarkt im Oktober 2012 umgestaltete, hat der Umfang der Energiespeicherung zugenommen.Infolgedessen sind zwei Drittel der 62-MW-Energiespeicherausrüstung, die 2014 in den Vereinigten Staaten installiert wurde, Energiespeicherprodukte von PJM.In Deutschland können Privathaushalte beim Kauf von Solarenergie und Energiespeichern zinsgünstige Kredite bei der KfW, einer Förderbank des Bundes, erhalten und erhalten bis zu 30 % Rabatt auf den Kaufpreis.Bisher hat dies zur Installation von etwa 12000 Energiespeichersystemen geführt, wobei zu beachten ist, dass weitere 13000 außerhalb des Programms gebaut werden.Im Jahr 2013 forderte die kalifornische Regulierungsbehörde (CPUC), dass der Versorgungssektor bis 2020 1,325 GW Energiespeicherkapazität kaufen muss. Das Beschaffungsprogramm soll zeigen, wie Batterien das Netz modernisieren und zur Integration von Solar- und Windenergie beitragen können.

Die oben genannten Beispiele sind wichtige Ereignisse, die im Bereich der Energiespeicherung große Besorgnis erregt haben.Kleine und oft unbemerkte Änderungen in den Vorschriften können jedoch einen starken Einfluss auf die regionale Anwendbarkeit von Batterie-Energiespeichersystemen (BESS) haben.Mögliche Beispiele sind:

Durch die einfache Reduzierung der Mindestkapazitätsanforderungen der wichtigsten deutschen Energiespeichermärkte können private Energiespeichersysteme als virtuelle Kraftwerke teilnehmen, was den Geschäftsnutzen von Bess weiter stärkt.
Kernelement des 2009 in Kraft getretenen dritten Energiereformplans der EU ist die Trennung des Stromerzeugungs- und -vertriebsgeschäfts vom Übertragungsnetz.In diesem Fall sind aufgrund einiger rechtlicher Unsicherheiten die Bedingungen, unter denen der Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) das Energiespeichersystem betreiben darf, nicht vollständig klar.Die Verbesserung der Gesetzgebung wird eine Grundlage für die breitere Anwendung von Batterie-Energiespeichersystemen (BESS) in der Stromnetzunterstützung schaffen.
AEG-Stromversorgungslösung für den adressierbaren Servicemarkt
Die spezifische Entwicklung des globalen Strommarktes führt zu einer steigenden Nachfrage nach Dienstleistungen.Grundsätzlich kann der Bess-Service übernommen werden.Die damit verbundenen Trends sind wie folgt:
Aufgrund der Fluktuation erneuerbarer Energien und der Erhöhung der Stromversorgungselastizität bei Naturkatastrophen steigt die Nachfrage nach Flexibilität im Stromsystem.Hier können Energiespeicherprojekte Hilfsdienste wie Frequenz- und Spannungsregelung, Minderung von Netzengpässen, Straffung erneuerbarer Energien und Schwarzstart bereitstellen.

Ausbau und Implementierung von Erzeugungs- und Übertragungs- und Verteilungsinfrastruktur aufgrund von Alterung oder unzureichender Kapazität sowie verstärkte Elektrifizierung in ländlichen Gebieten.In diesem Fall können Batteriespeichersysteme (BESS) als Alternative verwendet werden, um Infrastrukturinvestitionen zu verzögern oder zu vermeiden, um das isolierte Stromnetz zu stabilisieren oder die Effizienz von Dieselgeneratoren im netzunabhängigen System zu verbessern.
Industrielle, gewerbliche und private Endverbraucher haben mit höheren Stromgebühren zu kämpfen, insbesondere aufgrund von Preisänderungen und Nachfragekosten.Für die (potenziellen) privaten Solarstromerzeugungsbesitzer wird der reduzierte Netzpreis die wirtschaftliche Machbarkeit beeinträchtigen.Zudem ist die Stromversorgung oft unzuverlässig und von schlechter Qualität.Stationäre Batterien können helfen, den Eigenverbrauch zu erhöhen, „Peak Clipping“ und „Peak Shifting“ durchzuführen und gleichzeitig eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) bereitzustellen.
Um diesen Bedarf zu decken, gibt es natürlich verschiedene herkömmliche Nicht-Energiespeicheroptionen.Ob Batterien die bessere Wahl darstellen, muss von Fall zu Fall beurteilt werden und kann regional sehr unterschiedlich sein.Obwohl es beispielsweise einige positive Geschäftsfälle in Australien und Texas gibt, müssen diese Fälle das Problem der Fernübertragung überwinden.Die typische Kabellänge der Mittelspannungsebene in Deutschland beträgt weniger als 10 km, was den traditionellen Stromnetzausbau in den meisten Fällen zu einer kostengünstigeren Alternative macht.
Im Allgemeinen reicht ein Batterie-Energiespeichersystem (BESS) nicht aus.Daher sollten Dienstleistungen in eine „Nutzenüberlagerung“ integriert werden, um Kosten zu reduzieren und durch verschiedene Mechanismen zu kompensieren.Beginnend mit der Anwendung mit der größten Einnahmequelle sollten wir zunächst freie Kapazitäten nutzen, um Chancen vor Ort zu nutzen und regulatorische Hindernisse wie die USV-Stromversorgung zu vermeiden.Für die verbleibende Kapazität können auch an das Netz gelieferte Dienste (z. B. Frequenzregulierung) berücksichtigt werden.Es besteht kein Zweifel, dass zusätzliche Dienste die Entwicklung wichtiger Dienste nicht behindern können.

Auswirkungen auf Marktteilnehmer von Energiespeichern.
Verbesserungen bei diesen Treibern werden zu neuen Geschäftsmöglichkeiten und anschließendem Marktwachstum führen.Negative Entwicklungen wiederum führen jedoch zum Scheitern oder sogar zum Verlust der Wirtschaftlichkeit des Geschäftsmodells.Beispielsweise kann aufgrund der unerwarteten Verknappung einiger Rohstoffe die erwartete Kostensenkung nicht realisiert werden, oder die Kommerzialisierung neuer Technologien kann nicht wie erwartet durchgeführt werden.Änderungen der Vorschriften können einen Rahmen bilden, an dem Bess nicht teilnehmen kann.Darüber hinaus kann die Entwicklung benachbarter Industrien zusätzliche Konkurrenz für Bess schaffen, wie z. B. die Frequenzregelung der genutzten erneuerbaren Energien: In einigen Märkten (z. B. Irland) erfordern Netzstandards bereits Windparks als Hauptleistungsreserve.

Daher müssen Unternehmen genau aufeinander achten, die Batteriekosten und den regulatorischen Rahmen vorhersagen und positiv beeinflussen und erfolgreich an der globalen Marktnachfrage nach festen Batteriespeichern teilnehmen.