Die Grundlagen sind bekannt: Tesla baute Batterien für ein 20-Megawatt-Kraftwerk in Ontario, Kalifornien. Das Projekt, das zum Teil auf Ausfälle von zusätzlichen Gaskraftwerken zurückzuführen ist, ermöglicht es Edison in Südkalifornien, den ganzen Tag über Strom zu speichern und freizugeben, um das System auszugleichen und effizienter zu machen. Tagsüber gespeicherte Energie (wenn Sonne und Wind auf dem Höhepunkt sind) kann in den Abendstunden abgegeben werden, wenn Energie am meisten benötigt wird (und am teuersten ist).
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Das Projekt wurde in nur drei Monaten abgeschlossen, ein Jahr nachdem ein Leck im südkalifornischen Gasspeicher Aliso Canyon von Edison 1, 6 Millionen Pfund Methan in die Luft freigesetzt hatte. Als diese Anlage abgeschaltet wurde, verlor der Stadtteil Mira Loma eine der Quellen für Spitzenstundenenergie. Die „Peaker-Anlagen“, die bei hoher Nachfrage ans Netz gehen, hatten keinen Zugang mehr zu dem Gas, das sie zum Betrieb benötigten.
Der Speicher besteht aus 386 Powerpack-Batterien der zweiten Generation von Tesla und lädt Energie auf, wenn sie billig und leicht verfügbar sind. Er wird bei hoher Nachfrage freigesetzt und ersetzt die Spitzenanlagen. Die von Southern California Edison betriebene Anlage ist bereits in Betrieb, schneller und billiger als erwartet. Was könnte dies über die Grundlagen hinaus für die Kalifornier und die Energiewirtschaft der Zukunft bedeuten? Hier sind fünf Fragen, die wir noch hatten, und deren Antworten von Tesla, der California Public Utilities Commission und dem National Renewable Energy Laboratory.
Über welche Größenordnung sprechen wir? Wie viel von Kaliforniens Bedarf wird gedeckt?
Sehr klein und sehr klein. Aber was es abdeckt, ist wichtig.
Kraftwerke werden oft durch die Anzahl der Häuser beschrieben, die sie mit Strom versorgen können. Es ist bestenfalls eine grobe Maßnahme und hier noch weniger anwendbar. Laut Tesla können damit nicht 25.000 Häuser mit Strom versorgt werden (eine ungenaue Messung der Stromverfügbarkeit), sondern es werden 15.000 Häuser für jeweils 4 Stunden betrieben, da die Energie auf diese Weise genutzt wird. In rohen Zahlen entspricht 20 MW einem Drittel des kalifornischen Energiebedarfs, was etwa 60.000 MW entspricht.
Dies ist zwar der größte Batteriespeicher der Erde, für Tesla jedoch nur ein kleiner - vergleichbar mit der Herstellung von 1.000 Elektrofahrzeugen oder einer Produktionsdauer von drei bis vier Tagen.
„Diese Pflanze ist für sich genommen sehr klein. Es ist mehr das, was es bedeutet, um eine lokale Einschränkung zu lösen, die real ist “, sagt Paul Denholm, Senior Analyst am National Renewable Energy Laboratory. "Wenn Sie sich in einer bestimmten Region befinden, in der kein Strom verfügbar ist, spielt es keine Rolle, ob es sich um 50 MW oder 1.000 MW handelt. Es sind meine 3 Kilowatt, die in meinem Haus benötigt werden."
Wie bei Spitzenkraftwerken kann durch die Abstimmung von Angebot und Nachfrage ein ausgewogeneres Netz geschaffen werden. Die Option, Energie auf Großhandelsmärkten zu kaufen und zu verkaufen, bietet ebenfalls Wert.
„Der Wert eines Batteriespeichers ist keine… Generation, sondern eine Lastverschiebung“, sagt Michael Picker, Präsident der California Public Utilities Commission. "Es braucht die vorhandene Generation und bewegt sie in der Zeit und zu einem gewissen Grad an Ort und Stelle."
Das Projekt wurde in nur drei Monaten abgeschlossen. (Tesla) 
Die Anlage besteht aus 386 Powerpack-Batterien von Tesla. (Tesla) 
Die von Southern California Edison betriebene Anlage ist bereits in Betrieb, schneller und billiger als erwartet. (Tesla) 
Laut Tesla werden jeweils 4 Stunden lang 15.000 Haushalte mit Strom versorgt. (Tesla) Was sind die erwarteten Auswirkungen auf die Verbraucher?
Geringer. Die Anlage ist klein und wurde als Reaktion auf den Ausfall einer anderen Anlage gebaut.
In der Tat, wenn alles gut geht, werden die Verbraucher wahrscheinlich nicht einmal bemerken. „Sie können nachts, wenn die Sonne untergeht, selig das Licht anmachen und den Fernseher oder das sehen, was sie gerade kochen“, sagt Picker.
Ein weiteres wahrscheinliches Ergebnis, so Picker, ist die gestiegene Nachfrage nach "Behind Meter" - oder Heim-Powerpacks. Solarunternehmen begannen mit dem Verkauf an Hausbesitzer, indem sie Stromabnahmeverträge anboten, die den Verbrauchern helfen, ihre Investition wieder hereinzuholen. Da die Batteriepreise weiter sinken, können Batteriehersteller ähnliche Angebote unterbreiten und sich sogar mit Solarunternehmen zusammenschließen, um effizientere Pakete zu erhalten.
Ist dies wirklich die Innovation, die den breiten Einsatz erneuerbarer Energien ermöglicht?
Nein, oder noch nicht.
Wind- und Sonnenenergie erreichen tagsüber ihren Höhepunkt, machen aber derzeit in den USA einen so geringen Anteil an der Gesamtleistung aus - nach Angaben von Denholm etwa 6 Prozent -, dass die Speicherung dieser Leistung nicht ausreicht.
„Wenn eine Windkraftanlage durchbrennt oder eine Solaranlage Strom erzeugt, wird dieser ins Netz eingespeist und verbraucht“, sagt er. "Nur in der Zukunft, wenn wir viel mehr Strom in das Netz einspeisen, werden wir diese Technologien benötigen, um erneuerbare Energien zu speichern und auf einen späteren Zeitpunkt umzustellen."
Die Batteriebank ermöglicht es dem Energieversorgungsunternehmen, das sie betreibt, das Angebot mit der Nachfrage auszugleichen. Das heißt aber nicht nur, abends Sonnenenergie zu sparen. Dies bedeutet auch, dass traditionelle Kraftwerke, einschließlich Erdgaskraftwerke, außerhalb der Stoßzeiten betrieben werden, beispielsweise tagsüber und über Nacht.
Trotzdem wächst die erneuerbare Energie, und Batteriespeicher werden für die Stromversorgung von Gemeinden unerlässlich sein, wenn weder Wind noch Sonne vorhanden sind.
„Wir sind jenseits des Punktes, an dem erneuerbare Energien die Herausforderung sind, um unseren elektrischen Bedarf zu decken“, sagt Picker. „Sie könnten die Subventionen wegnehmen, Sie könnten die Mandate wegnehmen, wir würden in Kalifornien immer noch mehr als 50 Prozent erneuerbare Energien erhalten, einfach weil es der beste Preis ist. Die Herausforderung besteht darin, wie Sie das zu einem System zusammenweben, das tatsächlich die Kundenbedürfnisse erfüllt und tatsächlich Zuverlässigkeit bietet. “
Wo können wir davon ausgehen, dass es in Zukunft eingesetzt wird?
Da der Maßstab klein ist, wird diese Art von Einrichtung vorerst einen Nischenbedarf decken. Aber diese Batteriebänke stellen tatsächlich viel Energie für den Raum zur Verfügung, den sie benötigen; Die Anlage in Ontario ist weniger als ein Hektar groß und wesentlich kleiner als eine herkömmliche Peaker-Anlage.
„Das Wichtigste ist, Orte zu identifizieren, an denen das Lastwachstum an Orten zu gering ist, an denen die Übertragung nicht ausreicht“, sagt Denholm. Dies geschieht häufig in Gebieten, die geografisch begrenzt sind, entweder durch Bevölkerungszentren oder Landschaften oder durch Umweltvorschriften. Ein perfektes Beispiel ist ein Ort wie Ontario, der nicht viele Anschlüsse an das Stromnetz hat. „Wenn diese Bedingungen gegeben sind, wird die Speicherung immer wettbewerbsfähiger.“
Darüber hinaus wurde dieses Projekt in nur drei Monaten in Auftrag gegeben und gebaut. Dies ist ein unerwartet schneller Zeitrahmen, der eine schnelle Reaktion auf Stromprobleme im Vergleich zum Bau von Peaker-Anlagen ermöglicht, die Jahre dauern können.
Das Wachstum in Anzahl und Größe dieser Anlagen wird für Energieversorgungsunternehmen von Vorteil sein, auch wenn es kein staatliches Mandat für Energiespeicher gibt, wie es in Kalifornien der Fall ist, sagt Picker.
Wie lange dauert es, bis die Batterien ausgetauscht werden müssen, und was passiert mit den alten?
Die Lebensdauer eines Akkus hängt davon ab, wie oft er geladen und entladen wird, und diese werden nicht unbedingt täglich gewechselt, sagt Tesla. Vielmehr gewinnen und zerstreuen sie die Kraft auf rollender Basis, und daher ist der Lebenszyklus unbestimmt.
Die Batteriestapel bestehen jedoch aus diskreten Einheiten, die sich leicht ein- und ausstecken lassen. Daher ist es ganz einfach, eine zu entfernen, die das Ende ihrer Lebensdauer erreicht hat. Tesla verfügt über eine Recyclinganlage in Reno, Nevada, Gigafactory, in der die Batterien hergestellt werden. Sie werden zur Entsorgung in diese Fabrik zurückgebracht.
