Elektrifizierung der Landwirtschaft ergänzt Ausbau Erneuerbarer Energien: Stationäre Energiespeicher verstärken Synergieeffekte
Dabei wurde ein Modell eines Energiesystems entwickelt, das aus einem ländlichen Ortsnetzes mit angeschlossenen Ackerbaubetrieben, PV-Anlagen und einer kabelgeführten vollelektrischen Landmaschine mit einer maximalen konstanten Leistungsaufnahme von 1,2 MW besteht. Für verschiedene Größen von Ortsnetzen mit langfristig konstantem jährlichem Summenprofil von PV-Erzeugung und Verbrauch elektrischer Energie wurde die volkswirtschaftlich optimale Kombination von Netzanschluss, stationärem Energiespeicher und PV-Abregelung berechnet.
Die Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz stationärer Energiespeicher in solchen langfristig konstanten Situationen von Ortsnetzen volkswirtschaftlich optimal ist, wenn der Energiespeicher nicht nur zum lokalen Ausgleich von Energieflüssen, sondern auch für mindestens 13 Wochen im Jahr zur Bereitstellung von Primärregelleistung (PRL) genutzt wird. Kommt nun eine Landmaschine hinzu, ist meistens ein stärkerer Ortsnetzanschluss erforderlich als ohne diese, der Energiespeicher kann jedoch etwas kleiner ausfallen. Bei kostenoptimaler Kombination mit einem Energiespeicher kann die Leistung des Ortsnetzanschlusses in den betrachteten Situationen um 4 % bis 38 % geringer ausgelegt werden als ohne Energiespeicher. Entfällt die Landmaschine, sind es 3 % bis 28 %.
Berücksichtigt man, dass das Summenjahresprofil von Erzeugung und Verbrauch in Ortsnetzen selten langfristig konstant ist, dürfte sich das Kostenoptimum in den meisten Fällen in Richtung eines stärkeren Einsatzes von Energiespeichern verschieben, da diese eine kürzere Lebenszeit haben und eine schnellere und risikoärmere Anpassung an geänderte Ortsnetzsituationen erlauben als eine Netzerweiterung mit langer Lebenszeit. In vielen Fällen dürfte es auch sinnvoll sein, den Energiespeicher semi-stationär, d.h. versetzbar zu gestalten, um ihn Teile des Jahres an anderen Stellen zu anderen Zwecken einsetzen oder schneller auf geänderte Ortsnetzsituationen reagieren zu können.
Entgegen früherer Abschätzungen erweist sich die Abregelung von PV-Strom in den betrachteten Situationen nur in wenigen Fällen als volkswirtschaftlich optimal, insbesondere dann nicht, wenn eine Landmaschine zum Einsatz kommt. Dank des Energiespeichers kann PV-Energie vollständiger genutzt und ein Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden.
Die vollständige Studie kann hier heruntergeladen werden
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