Warum batteriegestützte hybride Energiespeichersysteme die Zukunft sind

Glücklicherweise wurde diese Denkweise durch eine Lösung gebremst, die bereits seit vielen Jahren in der Entwicklung, aber inzwischen ausgereift ist – ein Energiespeichersystem (ESS), das langlebige, wartungsarme Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) verwendet. Im Hybridbetrieb mit einem Stromerzeuger bieten diese Energiespeicher dem Benutzer besonders hohe Effizienz bei gleichzeitiger Kostenminimierung. Und wenn sie im Inselmodus betrieben werden, können Energiespeichersysteme eine vollständige grüne Lösung bieten, indem sie Energie aus erneuerbaren Quellen wie Solar oder Wind speichern und liefern.

Die beeindruckenden Eigenschaften von Lithium-Ionen-Batterien haben sie zur Ideallösung für die neuesten Energiespeicher gemacht. Die Batterien bieten eine unschlagbare Kombination aus hoher Energiedichte, hohem Wirkungsgrad, geringem Platzbedarf und niedrigem Gewicht sowie hervorragenden Ladeeigenschaften.

Ein batteriegestütztes Energiespeichersystem besteht aus einem Batteriesatz und einem System von Wechselrichtern. Die Batterien speichern die Energie (in kWh), während der Wechselrichter die Leistung (in kW) liefert. Solche Energiespeicherlösungen sind ideal für verschiedene Anwendungen wie Veranstaltungen in Stadtzentren und auf Baustellen, z. B. in Verbindung mit Solarmodulen, die die Batterien automatisch aufladen würden.

Die neuesten batteriegestützten Energiespeichersysteme von Atlas Copco wurden entwickelt, um Benutzern in lärmempfindlichen oder abgelegenen Umgebungen Energielösungen zu bieten. Diese Energiespeicher haben sich als ideal für diejenigen erwiesen, die aus den unterschiedlichsten Gründen vorübergehend Strom benötigen – sei es für Notfälle, Überholungen oder Wartungsarbeiten, zur Abdeckung von Produktionsspitzen oder zur Bereitstellung netzunabhängiger Energie.

Mit einer Stellfläche von 1,4 m² sind die Energiespeichersysteme von Atlas Copco zwar 70 % kleiner und leichter als herkömmliche Stromerzeuger, aber eine einzige Einheit kann mit einer einzigen Ladung über 12 Stunden Energie liefern (übliche Ladezeit 1,5 Stunden). Schließlich bieten diese Energiespeichermodelle eine unschlagbare Lebensdauer von über 40.000 Stunden, was einem Dauerbetrieb von mehr als 1.600 Tagen entspricht.

Die neuesten ZBC-Modelle von Atlas Copco – mit einer Nennleistung zwischen 100 kVA und 1000 kVA und einer Energiespeicherkapazität zwischen 250 kWh und 2000 kWh – haben sich als ideal für anspruchsvolle Anwendungen erwiesen, die eine erhebliche und konstante Stromversorgung benötigen.

Neben geringeren Betriebs- und Wartungskosten sorgt eine batteriegestützte Energiespeicherlösung für minimale Auswirkung auf die Umwelt und einen geringeren Kraftstoffverbrauch. Dies bedeutet wiederum erhebliche Einsparungen für Mietunternehmen und Endverbraucher. Der geringe Geräuschpegel beim Betrieb eines modernen Energiespeichersystems ist von entscheidender Bedeutung für einen längeren Arbeitstag, insbesondere bei nächtlichem Betrieb oder in Ballungsräumen, in denen strenge Lärmschutzvorschriften gelten.

Obwohl dies anfangs angezweifelt wurde, hat sich gezeigt, dass batteriegestützte Energiespeichersysteme, die in Verbindung mit Generatoren eingesetzt werden, ein höheres Maß an Nachhaltigkeit mit einer schnelleren Kapitalrendite (ROI) und niedrigen Gesamtbetriebskosten (TCO) vereinen. Eine hybride Energiespeicherlösung rentiert sich in der Regel nach spätestens zwei Jahren.

Der Einsatz eines Energiespeichersystems mit einem Generator im Hybridmodus ermöglicht es Betreibern, einen kleineren Generator zu verwenden, die Lösung zu verkleinern, Kosten für Anlagen zu verringern, die Lebensdauer des Generators zu verlängern, das Leistungsniveau zu optimieren und den Grad der Nachhaltigkeit am Standort zu erhöhen.

Mit einem Hybridsystem, das auf dem Plug-and-Play-Energiespeichersystem ZBC von Atlas Copco basiert und mit einem verkleinerten mobilen Dieselgenerator verbunden ist, könnte ein Mietunternehmen beispielsweise bis zu 80 % der Kraftstoffkosten einsparen. Auf einer Baustelle könnte eine hybride Energiespeicherlösung nachts niedrige Lasten versorgen, während die Batterien bei Bedarf zusätzliche Energie liefern. Dadurch würden Ineffizienzen von Leistungsmodulen aufgrund von Teillasten ausgeglichen, indem der Energiespeicher immer geladen bleibt. Da das Energiespeichersystem durch den Generator aufgeladen wird, würde eine solche Lösung nicht nur das Leistungsniveau der Arbeiter verbessern, sondern auch sicherstellen, dass die Batterien immer vollständig aufgeladen sind, wenn sie gerade am dringendsten benötigt werden.

Zu den weiteren Vorteilen einer ESS/Generator-Hybridlösung gehören eine deutliche Reduzierung der CO₂-Emissionen, kürzere Wartungsintervalle, ruhige Stillstandzeiten und seltenes Nachtanken. Das Ergebnis ist eine zuverlässigere Stromversorgungslösung mit weniger Sicherheitsrisiken und geringeren Logistikkosten.

Eine saubere Hybridlösung, die sich als sehr effizient erwiesen hat, ist die Kombination aus dem Energiespeichersystem ZBC 250-575 von Atlas Copco und einem QAS+ 325 Generator. Die QAS+-Reihe ist eine wesentliche Erweiterung der beeindruckenden QAS-Reihe, die eine kompakte Stellfläche mit einem robusten Design, 500-Stunden-Wartungsintervallen und mehrere Anschlussmöglichkeiten kombiniert. Sie bietet mehrere zusätzliche Funktionen, die die Nachhaltigkeit auf ein neues Level bringen.

Dazu gehören ein Kraftstofftank mit langer autonomen Betriebsdauer, der die Kraftstoffkosten und die Gesamtbetriebskosten (TCO) weiter senkt, ein spezielles Fach für das Aggregat für bessere Kühlung, Beheizung und Geräuschdämpfung sowie ein bis zu sechsmal niedrigerer Geräuschpegel, der die Betriebskosten um bis zu 10 % senken kann. Die QAS+-Serie bietet einen geringeren Kraftstoffverbrauch und weniger CO₂-Emissionen dank eines geräuscharmen, hocheffizienten, intelligenten elektrischen VSD-Ventilators, der weniger Energie verbraucht, sowie eines ferngesteuerten Kühlers für eine verbesserte Kühlung und Wartung.