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Jun 02, 2023

Auspacken von Batteriespeichersystemen für die Stadt Kapstadt

Die Stadt Kapstadt wird im dritten Quartal dieses Jahres eine Ausschreibung veröffentlichen

Die Stadt Kapstadt wird im dritten Quartal dieses Jahres eine Ausschreibung für 100 MW Batteriespeichersysteme veröffentlichen, um die Energiesicherheit zu verbessern.

Shane Prins, Manager: Generation Management der Stadt Kapstadt, nutzte eine AFSIA-E-Konferenz zum Thema Energiespeicherung, um über die Überlegungen der Stadt zu sprechen, wie sie die Batteriespeicherkomponente in ihrem gesamten Energieprogramm einführen wird.

Er sagte, die Stadt suche nach Energiespeichersystemen, um Probleme der Energiesicherheit und des Lastabwurfs zu lösen und sich mit künftigen alternativen variablen Energiequellen zu befassen, die zu einer stärkeren Inkontinenz des Netzes führen würden.

Es gibt regulatorische Änderungen in der Energiewirtschaft in Südafrika, die zeigen, dass wir zu einem Verteilnetzbetreibermodell übergehen.

Es wurde viel Forschung in die Entwicklung eines Fahrplans für die Einführung von Energiespeichersystemen gesteckt, in diesem Fall beginnend mit Batterien. Dies begann mit einem tiefen Einblick in die Auswahl der optimalen Technologie: „Nicht nur, was verfügbar ist, sondern auch, was im Planungshorizont auf uns zukommt. Wir wollten sicherstellen, dass wir über Markttrends in der Fertigung und die Entwicklung der Preisgestaltung informiert sind.“ sagte Prins.

Aus dem MagazinEinführung von Batterieenergiespeichern in Kommunen

Bei der Untersuchung, was die Einführung eines groß angelegten Batterie-Energiespeichersystems (BESS) für eine Gemeinde bedeuten würde, untersuchten sie mehrere Anwendungsfälle, um zu verstehen, welche Flexibilität es bieten könnte und welche zukünftigen Auswirkungen es auf das Stromsystem haben würde und das Optimalste zu ermitteln.

Die Stadt Kapstadt (CoCT) wird einen stufenweisen Ansatz verfolgen und dieses erste Pilotprojekt als Möglichkeit nutzen, Erkenntnisse auf zukünftige Projekte anzuwenden und dann die Bemühungen in den kommenden Jahren zu verstärken, vielleicht durch eine Mischung aus PPA und Eigenbauprojekten.

Das CoCT befindet sich derzeit in der Scoping-Phase und wird Machbarkeitsstudien durchführen, um den bevorzugten Standort (von den drei identifizierten Standorten) voraussichtlich bis August festzulegen, sagte Prins.

Sie haben die Faktoren identifiziert, die nicht nur für das CoCT gelten, sondern wahrscheinlich auch für andere Kommunen vor Ort, die die Einführung von BESS in ihr lokales Stromnetz fördern.

„Wir rechnen mit einer Zunahme der erneuerbaren Energien und der SSEG-Penetration mit den damit einhergehenden Auswirkungen auf die Stabilität des Stromnetzes. Daher müssen wir unsere Hosting-Kapazität maximieren, ohne zusätzliche Komplexität bei der Aufrechterhaltung der Systemstabilität zu schaffen.“

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„Es gibt regulatorische Änderungen in der Energiewirtschaft in Südafrika, die zeigen, dass wir zu einem Verteilungsnetzbetreibermodell übergehen. Dieser Verteilnetzbetreiber könnte möglicherweise verpflichtet sein, seine eigenen Zusatzgeräte zu beschaffen. Diese an strategischen Standorten zu haben, könnte uns dabei helfen, das zu halten.“ „Das Netzwerk bleibt bei allen Eventualitäten stabil“, sagte Prins.

Abhängig davon, wie sie die Systeme nutzen, könnte der Einsatz von BESS im kommunalen Netz:

Er sieht Energiearbitrage als besonders relevant für die Stadt an. „Wir beziehen den größten Teil unserer Energie vom staatlichen Energieversorger und haben in den letzten 10 bis 12 Jahren einen enormen Anstieg der Eskom-Tarife erlebt – weit über der Inflationsrate. Wir zahlen Eskom einen nutzungszeitabhängigen Tarif und planen die Nutzung.“ der Arbitrage wird nützlich sein.

Darüber hinaus würden einige abgelegene Gebiete mit relativ kleinen Lasten am Ende von 56-kV-Einspeisungen, die die Kapazität nur für einige Stunden im Jahr überschreiten, von der Bereitstellung von Batteriespeichersystemen auf der Leitung profitieren, um den Ausbau der Leitung zu verzögern Netzwerk.

„Es ist von entscheidender Bedeutung zu verstehen, wohin die Kosten der Zölle fließen. Wir brauchen ein solides Geschäftsmodell, das durch eine solide Projektökonomie gestützt wird.“

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Aus technischer Sicht hat die Stadt die Wahl auf Lithium-Ionen-Phosphat-Batterien oder Vanadium-Redox-Flow-Batterien beschränkt. Während es sich bei ersterer um eine ausgereifte Technologie mit hoher Effizienz und Zuverlässigkeit handelt, haben sie eine kürzere Lebensdauer und eine geringe Recyclingmöglichkeit.

Die zweite Wahl hat eine längere Lebensdauer, ist recycelbar und weist einen langsamen Leistungsabfall auf. Allerdings handelt es sich um eine deutlich kapitalintensivere, weniger ausgereifte Technologie und erfordert einen höheren Wartungsaufwand.

„Unsere Technologiewahl hat einen erheblichen Einfluss auf die damit verbundenen CAPEX- und zukünftigen OPEX-Ausgaben“, sagte Prins.

Er erklärte, dass ihre Untersuchungen zwar zeigen, dass es sich hierbei um attraktive Technologien handelt, die Stadt jedoch den Einsatz einer anderen Art von Batterietechnologie nicht außer Acht lassen würde, wenn in ihrer Ausschreibung Vorschläge vorgelegt würden, die ein solides Geschäftsmodell für etwas anderes darstellen.

Die Einführung von BESS zu einem späteren Zeitpunkt hat auch seine Vorteile – der Rand könnte stärker werden, was sich darauf auswirken würde, wie viel die Stadt für importierte Technologien zahlen würde, und die Kosten für Batterietechnologien sinken stetig –, aber eine Zunahme der Unternehmen, die sich für die Technologie entscheiden, könnte dazu führen zu einem Engpass in der Lieferkette.

„Normalerweise könnte man weniger Kapital benötigen, wenn man wartet, aber das wird nicht der Fall sein, wenn es mittelfristig zu einer Trendwende bei den Preisen dieser Systeme kommt“, sinnierte Prins.

Die Stadt erwägt, das geplante BESS-System in einem Hauptumspannwerk zu errichten, abhängig davon, ob es sich um CoCT-eigenes Land handelt, wie die Geräteleistung und das Lastprofil sind und ob es Überschneidungen bei Projekten und potenzielle Synergien mit dem Energie-Masterplan gibt.

Auch hier werden die Auswirkungen des künftigen Einsatzes erneuerbarer Energien auf das Netz diese Entscheidung beeinflussen.

„Als Gemeinde, die als Energieversorger fungiert, sind wir an das Eskom-Netz angeschlossen. All dies spielt eine Rolle für den künftigen Standort, die Größe und den Betriebsmodus [des BESS].

„Was hier wichtig ist, ist, wann immer man die Rolle eines Programms dieser Art betrachtet, man muss versuchen, so viele Anwendungsfälle wie möglich für die Betrachtung eines Standorts ins Visier zu nehmen, um das Risiko eines verlorenen Vermögenswerts zu reduzieren und die Flexibilität zu erhöhen.“ davon, wie Sie das Gerät verwenden. Dies verbessert das Kosten-Nutzen-Verhältnis des Geräts und maximiert den Nutzen, den Sie daraus ziehen.“

Die Stadt hat die Auswahl auf drei potenzielle Standorte für das Projekt eingegrenzt und sieben Standorte für potenzielle nachfolgende BESS-Projekte identifiziert. Jeder Standort muss im Rahmen der Projektentwicklung einer technisch-wirtschaftlichen Machbarkeitsstudie und einer HAZOP-Studie (Gefährdung und Betriebsfähigkeit) unterzogen werden.

„Der Platz war das größte Problem. Aber wir denken darüber nach, entweder das Land rund um die Umspannwerke zu erwerben, auf die sie sich konzentrieren wollen, oder den Schwerpunkt auf einen einfacheren Landzugang zu verlagern.“

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Zusätzlich zu den ersten beiden erwähnten Impulsen der Integration variabler Energieressourcen und der Minderung von Lastabwürfen erwähnte Prins auch die folgenden BESS-Anwendungen, die über die Integration im Versorgungsmaßstab hinausgehen:

Nach diesem ersten Projekt wird die Stadt auch die Vorteile der Beschaffung von Eigenbauten gegenüber der Inanspruchnahme unabhängiger Stromerzeuger prüfen. Welche Methode sie in Zukunft auch anwenden, sie wollen zunächst die Kompetenzkapazitäten der Stadt ausbauen und dann den Energiesektor insgesamt unterstützen. „Wir können es beliebig groß skalieren und für verschiedene Zwecke modifizieren.“

Prins sagte, die Stadt erwäge nicht, sich vom Eskom-Netz zu trennen, das sich seiner Meinung nach irgendwann neu erfinden werde, wenn es in drei separate Einheiten aufgeteilt werde. „Aus kommunaler Sicht haben wir andere Aufgaben wie Wasser- und Sanitärversorgung, Wohnen, Straßen und öffentliche Güter, die Ressourcen und Budget benötigen. Energie steht an erster Stelle, aber es muss ein Gleichgewicht bestehen“, erinnerte er.ESI

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