Netz-Systemdienstleistungsanlage im Übertragungsnetz

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/501322
• Projekttitel Englisch: Transmission Grid connected Ancilllary Service Facility

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Zweck des Projekts ist die Durchführung einer Studie mit dem Ziel, die Machbarkeit eines Energiespeichers im Schweizer Übertragungsnetz am Standort Laufenburg und dessen technische und kommerzielle Randbedingungen zu evaluieren. Es sollen die folgenden Systemdienstleistungen (SDL) evaluiert werden:

• Schwarzstartfähigkeit (Kapazität z.B. 10 MW, inkl. Notfall-Hilfsenergie für Kernkraftwerke)
• Primäre und sekundäre Frequenzregelung (z.B. 70 MW)
• Spannungshaltung und Einspeisung und Aufnahmen von Blindleistung (z.B. 30 MVAr)

Schlussbericht (Deutsch)

Dieser Bericht fasst die Ergebnisse einer ersten Untersuchung (Kosten-Nutzen-Analyse) von potenziellen Geschäftsanwendungen und den wirtschaftlichen Wert eines Batteriespeichersystems (BESS) in einer Unterstation zusammen. Die Studie wurde in Zusammenarbeit mit Swissgrid durchgeführt. Die untersuchten Hauptanwendungen waren: Primärfrequenzregelung, Spannungsregelung und Unterstützung der Wiederherstellung vom Netzbetrieb nach einem grossen Blackout (s.g. Schwarzstart). Verschiedene Grössen von BESS in MW und MWh wurden unter Berücksichtigung der Batteriealterung analysiert. Die Simulationen zeigten, dass die Batterie eine Restkapazität von etwa 82-85% nach 15 Jahren Betrieb haben kann. Ein BESS mit einer Leistung über 20 MW zeigt einen positiven NPV-Wert. Die Amortisationszeit hängt sehr stark von der Steuerstrategie ab und kann zum Beispiel für einen 30 MW BESS zwischen 9 und 13 Jahren variieren.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
ABB Schweiz AG

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Oudalov,Alexandre
Zima-Bockarjova,Marija
Evrenosoglu,Yaman C.
Sattinger,Walter

Schlussbericht (Englisch)

This report summarizes the results of an initial investigation (cost-benefit analysis) of the potential business applications and the economic value of a battery energy storage system (BESS) in a transmission substation in Switzerland. The study has been carried out in collaboration with Swissgrid. The main targeted applications include primary frequency control, voltage control and support of the system restoration after a major blackout; i.e. black start. Differing sizes of BESS in MW and MWh have been analyzed, taking into account battery capacity aging effects and battery state of charge control strategies. Simulations have shown that the battery can have a residual capacity of about 82%-85% after 15 years of operation. A BESS with a rating above 20 MW shows a positive NPV value. The payback time very much depends on the control strategy and can vary, for example, from nine to 13 years for a 30 MW BESS.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
ABB Schweiz AG

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Oudalov,Alexandre
Zima-Bockarjova,Marija
Evrenosoglu,Yaman C.
Sattinger,Walter

Zugehörige Dokumente

• Pre-feasibility Study of Li-Ion Battery Energy Storage Facility, Schlussbericht [PDF] 1'105 kB

Schlussbericht (Französisch)

Ce rapport résume les résultats d’une étude préliminaire (Cost Benefit Analysis) dont le but est d’analyser les opportunités de business et l’aspect économique de banc de batteries (BESS) installés dans des sous-stations électriques en Suisse. L’étude a été menée en collaboration avec Swissgrid. Les applications en ligne de mire incluent: les contrôles de fréquence, contrôle tension et la remise en service du réseau après un blackout, p.ex. (black start). Différentes dimensions des systèmes (BESS) ont étés prises en considération d’un point de vue puissance installée en MW et MWh, ceci prenant en compte la capacité des bancs de batteries, leur vieillissement et la stratégie des systèmes de contrôle de charge. Des simulations ont montré des capacités résiduelles des batteries de 82-85% après 15 ans d’opération. D’un point de vue économique, les bancs de batteries de puissances supérieures à 20 MW montrent au long du cycle de vie et une « Net Present Value » (NPV) positive. Le remboursement des investissements est très dépendant de la méthode de contrôle et planification. Il peut varier de 9 à 13 ans pour des bancs de 30 MW.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
ABB Schweiz AG

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Oudalov,Alexandre
Zima-Bockarjova,Marija
Evrenosoglu,Yaman C.
Sattinger,Walter