Der Speicher soll genutzt werden, um das fluktuierende Angebot in der Bereitstellung von Wind- und Solaranlagen auszugleichen, um starken Abweichungen der Netzfrequenz vorzubeugen, berichten die Stadtwerke Bielefeld. Bevor Windkraftanlagen abgeschaltet werden, sei es sinnvoll, die Energie auf andere Weise zu nutzen, um die Netzstabilität zu gewährleisten, heißt es bei den Stadtwerken. Dies werde die Anlage leisten können, sagt Thorsten Melzer, stellvertretender Projektleiter. „Wir wollen überschüssigen Strom zum Aufheizen des Fernwärmewassers nutzen. Wir gehören damit zu ganz wenigen auf dem Markt, die so etwas bauen.“
In Deutschland gebe es aktuell nur eine Anlage in Bremen, die ähnlich funktioniert wie die Anlage in Bielefeld. „Die Besonderheit bei uns ist aber, im Vergleich zu üblichen Bauweisen in Seecontainern, dass wir die Anlage in einem unserer bestehenden Gebäude unterbringen“, so Melzer weiter. „Das ist für alle Beteiligten eine Herausforderung, aber bis jetzt auch einzigartig in der Größenordnung.“
Batteriespeicher aus mehr als 20.000 NMC-Zellen zusammengesetzt
Eine weitere Besonderheit bei dem Sektorkopplungsmodell sei, dass die Batterieanlage deutlich kleiner dimensioniert werden könne, ohne die Kapazität und Leistung zu reduzieren. Der Batteriespeicher besteht aus 22.173 NMC-Zellen (Lithium-Nickel-Cobalt-Mangan), die seriell zu Batteriemodulen verschaltet werden. Sie werden aktuell im Raum der früheren Schaltanlage im Kraftwerk aufgestellt. Die Batterie ist aber nur ein Teil des Speichers. Der zweite Anlagenteil besteht aus zwölf Widerstandsheizern, die die Wärme für das Fernheiznetz erzeugen. Diese enthalten jeweils acht Heizelemente mit einer Leistung von 80 kW und werden in der Turbinenhalle des Heizkraftwerks aufgestellt.
Anstelle der rückgebauten „Wärmetauschergruppe A+B“ können die Heizelemente künftig bei bestimmten Frequenzzuständen des Stromnetzes das Fernwärmewasser auf die entsprechende Temperatur bringen. Ob Stromabnahme für den Batteriespeicher oder für die Widerstandsheizer – jeweils wird die Frequenz im Stromnetz stabilisiert. Die Anbindung der Großbatterie sowie der Widerstandsheizer an das 6 Kilovolt Kraftwerksnetz erfolgt den Angaben zufolge über drei Gießharztransformatoren.
Projekt baut auf Erfahrungen aus Tests im Jahr 2018 auf
Die Idee zum Bau eines Speicherkraftwerks war bereits vor ein paar Jahren gereift und wurde im Jahr 2018 für ein Kraftwerk in Großbritannien getestet. Dafür wurden im Gebäude des Heizkraftwerks an der Schildescher Straße Lithium-Ionen-Batterien in einem Container montiert. Die insgesamt 476 Batteriezellen konnten 110 kWh Strom speichern. „Der Test hat uns gezeigt, dass der Batteriepufferspeicher den Anforderungen mehr als gerecht wird“, sagt Projektleiter Klaus Danwerth. „Wir wollten testen, ob es mit diesem modularen Aufbau gelingt, auf Frequenzschwankungen im Netz zu reagieren.“ Dabei habe der Fokus auf der Schnelligkeit gelegen, um Schwankungen möglichst rasch entgegenzuwirken. Der Test habe gezeigt, dass dies sogar schneller erfolge als gefordert. „Im Anschluss an den Test haben wir dann unser eigenes System mit wesentlich mehr Leistung geplant.“