Plus Power aktiviert 185 MW/565 MWh Batteriesystem in Hawaii

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Erst vor ein paar Tagen haben wir über den Plan des Staates Maine berichtet, im Frühjahr mit dem Bau eines 175 MW/350 MWh-Batteriespeichersystems von Plus Power zu beginnen. Bis diese Nachricht auf dem Fernschreiber im Kommunikationszentrum eintraf CleanTechnicawir wussten nicht viel darüber Plus Power, aber seitdem hat das Unternehmen ein noch größeres System in der Nähe von Honolulu, Hawaii, aktiviert. Das Unternehmen ist derzeit am Bau von 60 Energiespeicherprojekten in den USA und Kanada beteiligt, die entweder bereits in Betrieb sind oder sich in der Entwicklung befinden.

Entsprechend Plus PowerDer Kapolei-Energiespeicher „befindet sich in idealer Lage auf einem etwa acht Hektar großen Grundstück in Kapolei auf der Insel Oahu, wo er an ein wichtiges Umspannwerk von Hawaiian Electric angeschlossen ist.“ Das 185 MW/565 MWh-Batteriespeicherprojekt bietet Hawaiian Electric Lastverlagerungs- und schnelle Frequenzreaktionsdienste, erhöht die Netzzuverlässigkeit und beschleunigt die Integration leicht verfügbarer erneuerbarer Energie. KES erhielt im Mai 2021 die Genehmigung der Hawai’i Public Utilities Commission. Die Kapolei-Energiespeicheranlage ist jetzt online.“

Plus Power System ersetzt Kohlekraftwerk

„Das KES-Projekt trägt dazu bei, das AES-Kohlekraftwerk zu ersetzen, das am 1. September 2022 geschlossen wurde, und unterstützt das Ziel des Staates, bis 2045 von fossilen Brennstoffen auf eine 100-prozentige erneuerbare Energieerzeugung umzustellen“, sagte Brandon Keefe, Vorstandsvorsitzender des Unternehmens, in einer Erklärung :

„Dies ist ein Meilenstein beim Übergang zu sauberer Energie. Es ist das erste Mal, dass ein großer Energieversorger eine Batterie verwendet, um das Netz auszugleichen und einen schnellen Frequenzgang, synthetische Trägheit und einen Schwarzstart zu ermöglichen. Dieses Projekt ist wie eine Postkarte aus der Zukunft – Batterien werden diese Dienste bald in großem Maßstab auf dem Festland erbringen.“

Die KES-Installation verwendet 158 ​​Tesla Megapack 2 XL Lithium-Eisenphosphat-Batterien, die jeweils etwa die Größe eines Schiffscontainers haben. Es stellt dem Netz eine Gesamtleistung von 185 MW und 565 MWh Strom zur Verfügung und fungiert als elektrischer „Stoßdämpfer“ für das Netz. Bei einem Anstieg der Stromnachfrage kann die Stromversorgung bereits nach 250 Millisekunden beginnen. Es kann mehrere Minuten dauern, bis sogenannte Peaker-Anlagen, die Methangas verbrennen, ans Netz gehen. Da der Bedarf an Strom so schnell wie möglich groß sein kann, sind diese Spitzenkraftwerke bei ihrer Inbetriebnahme von den normalen Emissionsvorschriften ausgenommen, was bedeutet, dass sie während der Anlaufphase große Mengen Kohlendioxid und andere Emissionen in die Atmosphäre ausstoßen.

„KES ist ein wichtiger Teil eines Portfolios von Ressourcen, die zusammenarbeiten, um Zuverlässigkeit und Energiesicherheit im isolierten Inselnetz von Oahu zu gewährleisten“, sagte Jim Alberts, Senior Vice President und Chief Operations Officer von Hawaiian Electric. „Energiespeichertechnologie, die schnell auf sich ständig ändernde Bedingungen reagiert, ist für uns ein wesentliches Instrument, um das Netz zu steuern und so effizient wie möglich zu betreiben.“

Mike Snyder, Senior Director der Megapack-Abteilung von Tesla, fügte hinzu: „Dies ist das erste Mal, dass ein eigenständiger Batteriestandort Netzbildungsdienste in dieser Größenordnung bereitstellt. Dies ist eine entscheidende Anwendung für Netze mit hoher erneuerbarer Durchdringung, die von 185 MW Megapack-Wechselrichtern versorgt werden“, sagte er

Solarstrom von einzelnen Verbrauchern ist so reichlich vorhanden, dass Hawaiian Electric regelmäßig große Mengen bestehender Solar- und Windkraftanlagen im Versorgungsmaßstab „drosseln“ oder abschalten muss, um das Stromsystem im Gleichgewicht zu halten. Seine Modellierung ergab, dass das KES-Batteriewerk in den ersten fünf Betriebsjahren es dem Energieversorger ermöglichen wird, die Einschränkung erneuerbarer Energien um 69 % zu reduzieren und 10 % mehr neue erneuerbare Energien im Versorgungsmaßstab zu integrieren, als dies bei früheren Modellen möglich war, und gleichzeitig für eine anhaltende Schnelligkeit zu sorgen Wachstum privater erneuerbarer Energien wie Solardächer.

Zu den Spezifikationen des Batteriewerks gehören:

• 135 MW/540 MWH Kapazität und Energie
• 50 MW/25 MWH zusätzlicher schneller Frequenzgang, um das Stromnetz stabil zu halten
• „Virtuelle Trägheit“, um die Leistungsglättungsfunktion einer rotierenden Turbine nachzubilden
• „Schwarzstart“-Funktionen zur Unterstützung der Netzwiederherstellung im Falle eines Stromausfalls

Die KES-Anlage verbindet die Nähe von drei wichtigen Stromerzeugungsanlagen von Hawaiian Electric und ermöglicht es KES, den Neustart dieser Kraftwerke im Falle eines inselweiten Notfalls, auch bekannt als „Schwarzstart“-Fähigkeit, zu unterstützen. „Niemand auf der Welt hat bisher Batterien verwendet, um ein so vielfältiges Spektrum an netzbildenden Diensten in dieser Größenordnung bereitzustellen“, sagte Brandon Keefe.

Der Standort des Plus Power-Systems bietet weitere wichtige Vorteile. Die Nähe bedeutet, dass es Zugang zu bestehenden Netzverbindungen hat, wodurch die Notwendigkeit entfällt, teure Übertragungsleitungen zu bauen, um die Anbindung des Batteriespeichers an das Netz zu ermöglichen. Die KES-Batterien werden dazu beitragen, die Netzkapazität zu ersetzen, die früher von einem weniger als eine Meile entfernten AES-Kohlekraftwerk bereitgestellt wurde, das einst bis zu einem Fünftel des Stroms auf der Insel Oahu produzierte. Darüber hinaus sind solche Gebiete bereits der Schwerindustrie oder der kommerziellen Entwicklung gewidmet, was bedeutet, dass NIMBY-Einwände weniger wahrscheinlich sind.

Plus Power hat die Zukunft der Energie im Blick

Plus Power ist führend in der Entwicklung und dem Betrieb von eigenständigen Energiespeichern dort, wo sie im Stromnetz am meisten benötigt werden. Das Unternehmen betreibt mehrere KES-große Projekte und verfügt über ein schnell wachsendes Entwicklungsportfolio an großen Batteriesystemen. In den USA und Kanada stehen Projekte mit einer Leistung von 10 Gigawatt in der Übertragungswarteschlange an, mit einer Projektfinanzierung von über 1,8 Milliarden US-Dollar (Stand Oktober 2023). Bis Juni 2024 wird Plus Power insgesamt sieben große Batteriespeicherwerke betreiben in Arizona und Texas mit einer Gesamtkapazität von 1325 MW/3500 MWh.

„Bei Plus Power geht es darum, schwierige Klimaprobleme zu lösen“, sagte Brandon Keefe. „Unsere Projekte wie KES helfen unseren Kunden, an heißen Sommernachmittagen und kalten Winternächten erschwinglichen, zuverlässigen und sauberen Strom bereitzustellen, und ermöglichen gleichzeitig die Dekarbonisierung des Stromnetzes.“

KES erhält seinen ersten Test

Am 8. Januar wurde das Energiespeichersystem von Plus Power zum ersten Mal richtig auf die Probe gestellt, als starke Regenfälle dazu führten, dass zwei Kraftwerke unerwartet abschalteten, was zu fortlaufenden Stromausfällen im gesamten Gebiet von Honolulu führte. Lokal Nachrichtenberichte behauptete, die KES-Batterie sei zu diesem Zeitpunkt nur zu 50 % geladen gewesen, was ihre Fähigkeit einschränkte, den Verlust der Erzeugungskapazität auszugleichen. Spät am Tag des 11. Januar steht das Fernschreibgerät im Keller von CleanTechnica Die Weltzentrale erwachte zum Leben, um uns eine Erklärung eines Sprechers von Plus Power zu überbringen.

„News-Berichte, dass das neue Kapolei-Energiespeicherprojekt am Montagabend vor den Rollausfällen nicht vollständig aufgeladen war, sind falsch. KES war voll ausgelastet und dann fast vollständig entladen, bevor die Rollausfälle begannen.

„Tatsächlich leistete KES entscheidende Unterstützung für das Netz und erfüllte über 130 MW seiner 135 MW-Kapazitätszusage an Hawaiian Electric. Plus Power freut sich, dass KES am Montag betriebsbereit und voll aufgeladen war, um während eines schwierigen Sturms zu helfen.“

Das wegnehmen

Nicht alle von uns sind Elektroingenieure. Wir können nicht wirklich erklären, was synthetische Trägheit ist oder warum sie wichtig ist, aber Canary Media kann es. Es sagt,

Viele andere Batterien stellen Frequenzdienste für andere Netze bereit, und einige von ihnen sind größer als Kapolei. Dies ist jedoch die einzige Großbatterie, die wir je gesehen haben und die in der Lage ist, die grundlegende Spitzenkapazität, den Frequenzgang, die synthetische Trägheit und die Netzneustartaufgaben zu vereinen. Das liegt daran, dass Kapolei in seinem Netz eine zentralere Rolle spielt als Batteriekraftwerke anderswo.

Nach Jahren des Aufbaus überstieg die installierte Stromnetzbatterieflotte Kaliforniens im vergangenen Jahr die 5.000-Megawatt-Marke, aber das entspricht nur 7,6 % der gigantischen Nennkapazität des staatlichen Stromnetzes. Allein Kapolei macht etwa 17 % der Spitzenkapazität von Oahu aus. Hawaiian Electric musste mehr Verantwortung übernehmen, als Batterien anderswo jemals mussten.

Nehmen wir als Beispiel die Trägheit, die die Netzfrequenz stabilisiert. Alte Anlagen sorgen dafür passiv, durch die rotierende Masse ihrer Turbinen. Trägheit musste in früheren Jahrzehnten nicht gesondert definiert und kompensiert werden, da sie Teil des Gesamtpakets zum Betrieb eines Kraftwerks war.

Jetzt geht das Stromnetz im ganzen Land zu einem Modell über, bei dem billige erneuerbare Energien maximiert werden, wenn sie verfügbar sind, und Kraftstoff verbrannt wird, wenn erneuerbare Energien nicht verfügbar sind. Aber die Wärmekraftwerke müssen sich drehen, um für Trägheit zu sorgen. Laut Brandon Keefe werden auf dem Festland manchmal erneuerbare Energien eingeschränkt, um alte Kohlekraftwerke am Laufen zu halten, damit sie diese Netzdienstleistungen erbringen können. Für Stromkunden kann das ein schlechtes Geschäft sein, ganz zu schweigen vom Klima.

Fortschrittliche Batterien stellen durch geschickte Programmierung ihrer Wechselrichter eine synthetische Version dieser Trägheit bereit. Dies bietet eine wirtschaftlichere Alternative und vermeidet gleichzeitig unnötige CO2-Emissionen. Sie sind außerdem schneller und präziser – Keefe verglich die Kapolei-Batterie mit einem flinken elektrischen Sportwagen im Vergleich zu den schwerfälligen Dieselbussen alter Wärmekraftwerke. Dadurch eignen sich Batterien technisch gut für Netze, die aufgrund der Schwankungen der erneuerbaren Energieerzeugung immer volatiler werden.

Längerfristig erfordern die US-Klimaziele einen Ausstieg aus dem Stromnetz fossiler Brennstoffe. Wasserkraft- und Kernkraftwerke tragen dazu bei, wertvolle Netzträgheit ohne CO2-Emissionen bereitzustellen, aber sie sind nicht auf Wachstumskurs. Deshalb ist dieses Projekt für die Umstellung auf saubere Energie überall wichtig. Es ist eines der ersten realen Beispiele dafür, wie kritische Netzfunktionen von mit fossilen Brennstoffen betriebenen Anlagen auf Anlagen für saubere Energie umgestellt werden können. Und irgendwann muss die Art von Netzdiensten, die Kapolei entwickelt hat, landesweit ausgeweitet werden.

Deshalb ist dies nicht nur eine weitere Batteriespeicher-Geschichte.