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Batterien für die Shetlandinseln

Energieeffizienz
Batterien für die Shetlandinseln

Energiespeicher | VRLA-Batterien von Yuasa haben bei der Umrüstung eines Kraftwerks auf den Shetlandinseln geholfen, die Investitionen gering zu halten und die Effektivität zu steigern.

Das Kraftwerk Lerwick Power Station auf den Shetlandinseln gilt seit seiner Umrüstung als größtes Energiespeichersystem auf Basis von Blei-Säure-Batterien Europas. Durch die Verwendung einer VRLA-Batterie von Yuasa mit neuer Nano-Carbon-Technologie konnte man die Investitionskosten vergleichsweise gering halten und die Effektivität trotz örtlicher Gegebenheiten steigern.

Der Bedarf an Strom steigt weltweit stetig, doch nicht in allen Regionen sind Kraftwerke für diesen erhöhten Verbrauch ausgelegt. In solchen Fällen fangen Massen-Energiespeicher die Lastspitzen ab, um die Versorgung bei kurzfristig auftretenden Bedarfshöchstwerten sicherzustellen. Auch in Lerwick auf den Shetlandinseln versorgt das Kraftwerk als Haupt-Energielieferant rund 24 000 Einwohner der Insel. Bereits seit 1953 ist das mit Dieselkraftstoff betriebene Kraftwerk im Einsatz. Mittlerweile erzeugt es rund 67 MW Strom.
Schon seit 2011 haben Natrium-Schwefel-Batterien die Energieversorgung unterstützt. Als aber in Japan Batterien dieses Typs nach einem Unfall gebrannt haben, wollten auch die Betreiber der Lerwick Power Station auf einen noch sichereren Batterietyp umrüsten. Denn in Lerwick steht die Batterieanlage ebenfalls nahe des Kraftwerks, sodass ein hypothetischer Brand das Kraftwerk nachhaltig gefährden könnte. So fiel die Wahl auf den als sicher geltenden Typ der Blei-Säure-Batterien.
Umrüstung bei laufendem Kraftwerksbetrieb
Bis die neuen Batterien letztlich zum Einsatz kamen, dauerte es Monate, zumal die Umrüstung bei laufendem Kraftwerksbetrieb erfolgte. Zunächst engagierte der Kraftwerksbetreiber die Thamesgate Group, Southend-on-See aus Großbritannien als Generalunternehmer, um die logistischen und technischen Leistungen zu koordinieren und zu erbringen. Über eine Ausschreibung der Gewerke wurden geeignete Partner gesucht – der Zuschlag für die Batterien ging an Yuasa mit der verschlossenen Blei-Säure-Batterie SLE1000, die speziell für Energiespeichersysteme entwickelt wurde.
Nur dieses und ein weiteres Unternehmen konnten alle Anforderungen an Batterien und Logistik erfüllen: die Einführung am Markt sowie das Einhalten von etablierten Sicherheitsstandards, des Liefertermins zum festgelegten Projektzeitpunkt und des Budgetrahmens. Da Yuasa sowohl ein Werk und eine Vertriebsniederlassung in Großbritannien betreibt, der Batterietyp jedoch aus japanischer Fertigung stammt, waren Spezialisten beider Länder in das Projekt eingebunden – die japanischen beratend bei der Fertigung, die britischen als lokale Ansprechpartner für Unternehmer und Kraftwerksbetreiber.
Vier Schiffe brachten schließlich die 3186 Batterien des Typs SLE1000 in seewassergeschützten Containern von Japan auf die Shetlandinseln. Unter erschwerten Bedingungen, wie Dauerregen und starkem Wind von 120 km/h, wurden zum Jahreswechsel 2013/2014 die je 64 kg schweren Batterien teils im Freien vorbereitet und im Kraftwerk verbaut.
Mehr Effektivität trotz Platzbeschränkung
Die neuen Batterien wurden in dem bereits vorhandenen Batteriegebäude auf dem Kraftwerksgelände in Stahlregalen auf vier Ebenen untergebracht. Dabei kam dem Projekt ein entscheidender Vorteil der SLE1000 zugute: Die verschlossene Blei-Säure-Batterie kann liegend verbaut und gestapelt werden. So ließ sich auf dem vorhandenen Raum problemlos die benötigte Kapazität unterbringen, ein Gebäude-Neubau wurde eingespart. Ein 48V-Modul der SLE1000 kommt mit einem Platz von 0,68m² aus, wohingegen die ebenfalls im Gespräch gestandene OPzS (Ortsfest, Panzerplatte Standard) ganze 1,22m² benötigt.
Auch die Investition in Belüftungsanlagen lag bei der verschlossenen SLE1000-Batterie deutlich niedriger als bei einer offenen Batterie, die während des Ladevorgangs große Mengen an hochexplosivem Gas abgibt. Durch den Rekombinationsprozess in der SLE1000 hingegen ist das notwendige Luftaustauschvolumen rund 600-mal kleiner als bei einer offenen Batterie. Dazu kommen weitere Vorteile: Die Batterie von Yuasa muss nicht mit Wasser nachgefüllt werden, und da alle Anschlüsse frontgerichtet angebracht sind, kann die Wartung auch bei liegender Lagerung einfach und sicher erfolgen.
Wenn lokale Ereignisse Lastspitzen auslösen und das Kraftwerk ohne Vorwarnung treffen, hat die Batterie die Aufgabe, Bedarf und Erzeugung zur Deckung zu bringen. Hier punktet die SLE1000 mit ihrer außergewöhnlichen Ladetechnik: Die gute Ladeakzeptanz, unterstützt durch eine dreistufige Konstantstromladung, führt innerhalb von fünf bis sechs Stunden zu einer Wiederaufladung auf 100 % Kapazität bei einer Entladetiefe von 50 %. Für den gleichen Vorgang benötigen OPzV-Batteriemodelle bis zu zwölf Stunden. Dank der hohen Ladeakzeptanz der SLE1000 ist der Energiespeicher schnell wieder verfügbar und stellt auch bei häufiger auftretenden Lastspitzen die Stromversorgung der Haushalte auf den Shetlandinseln sicher. (ah) •

Das Kraftwerk Lerwick gilt als größtes Energiespeichersystem auf Basis von Blei-Säure-Batterien in Europa.
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