Projekttyp: Clustered Utility-Scale Grid-side Battery Energy Storage Systems
Gesamtkapazität: 1,5 GW (stufenweise Implementierung)
Standort: landesweites Portugal, mit Schwerpunkt auf den Regionen Alentejo, Zentral- und Nordregionen
Projekteigentümer: Portugiesischer nationaler Netzbetreiber (REN) und mehrere Entwickler erneuerbarer Energien
Technischer Umfang: Mittelspannungsschaltanlagen (MV), Hochspannungsumspannwerke (HV) und Systemintegrationslösungen
Termine für den kommerziellen Betrieb (COD): Beginnt im ersten Quartal 2027 mit schrittweiser Inbetriebnahme
| Projektmaßstab | Anzahl der Standorte | Einzelstandortkapazität | Spannungspegel | Ziel-COD- | Primärfunktion |
|---|---|---|---|---|---|
| Große Hub-Stationen | 2 | 300 MW / 600 MWh | 220 kV | 2027 Q4 | Regionale Frequenzregulierung, Reservekapazität |
| Mittlere Hub-Stationen | 4 | 150 MW / 300 MWh | 110 kV | 3. Quartal 2027 | Erneuerbare Glättung, Spannungsunterstützung |
| Verteilte Sites | 10 | 50-100 MW | 33-60 kV | 2027 Q2 | Lokale Netzunterstützung, Peak Shaving |
| Kleine Zugangspunkte | 12 | 5-30 MW | 15-20 kV | 2027 Q1 | Verstärkung des Verteilungsnetzes, Gemeinschaftsspeicher |
Technische Lösungen
A. Mittelspannungs-Schaltanlagenlösungen (15–60 kV)
1. Standardisierte BESS-spezifische Schaltanlagenserie
Produktserie: ESS-PACK-MV (Energy Storage System MV Integration Package)
Wichtige Bewertungen:
Spannung: 15 kV, 24 kV, 36 kV, 40,5 kV, 60 kV
Strom: 1250 A, 2000 A, 3150 A (anpassbar)
Kurzschlussunterbrechung: 25 kA, 31,5 kA, 40 kA
Technische Kernmerkmale:
Schnelle Betriebsfähigkeit: Leistungsschalter mit einer vollständigen Öffnungszeit von < 50 ms zur Unterstützung einer schnellen Reaktion des Netzes.
Hohe Zyklenfestigkeit: Ausgelegt für > 50.000 mechanische Betätigungen und häufige Schaltzyklen, die für den BESS-Betrieb typisch sind (3–5 Zyklen/Tag).
Lichtbogenbeständiges Design: Optionale lichtbogenbeständige Konstruktion (bis IEEE C37.20.7 Klasse 2B) für erhöhte Sicherheit in Containerumgebungen.
Smart Protection Integration: Vorkonfiguriert für die Integration mit dem BESS Energy Management System (EMS), einschließlich Differentialschutz für Transformator- und Batteriewandlerschnittstellen.
Modular und skalierbar: Vorgefertigte, containerisierte MV-Module (z. B. „Power Conversion Container“ mit Schaltanlagen, Transformatoren, PCS) für den schnellen Einsatz vor Ort.
B. Hochspannungs-Umspannwerkslösungen (60–220 kV)
1. GIS-Umspannwerk für große Hub-Stationen (220 kV)
Konfiguration: Hybride luftisolierte Sammelschiene (AIS) / gasisolierte Schaltanlage (GIS).
220-kV-GIS für kritische Felder (Einspeisenetz, Transformatoreinspeisung).
Kompaktes Design mit minimiertem Platzbedarf.
Hauptkomponenten und Funktionen:
Leistungstransformatoren: 300 MVA, 220/33 kV, ONAF/ONAN-Kühlung, mit Laststufenschaltern zur Spannungsregelung.
Blindleistungskompensation: Statische Synchronkompensatoren (STATCOMs) oder SVCs (± 100 MVAR), die zur dynamischen Netzunterstützung nebeneinander angeordnet sind.
Schnittstelle für netzbildende Wechselrichter: Spezielle Einschübe und Schutz für netzbildende BESS-Wechselrichter sorgen für Schwarzstartfähigkeit und Systemstärke.
Cybersicherheit: IEC 62443-konforme Umspannwerksautomatisierung und gesicherter Fernzugriff.
2. Vorgefertigte Umspannwerke für mittelgroße und verteilte Standorte (33–110 kV)
Lösung: All-in-one, transportable „E-House“ oder modulare Umspannstation.
Designphilosophie: Werksmontierte, getestete und in Betrieb genommene Umspannwerke, geliefert in Containermodulen.
Das Standardlayout umfasst:
HV-GIS-Abschnitt (z. B. 110 kV, Ringhauptkonfiguration mit 5 Feldern).
Hilfstransformator und LVAC-Platine.
Kontroll- und Relaisraum mit SCADA und Schutztafeln.
Brandbekämpfungs- und HVAC-System.
Kabelanschlusskammern.
Systemweite Integration und Kontrolle
1. Hierarchische Kontrollarchitektur
Ebene 1 (Standortebene): Lokales EMS für optimalen Batteriezyklus und Sollwertverfolgung.
Ebene 2 (Clusterebene): Aggregator-Kontrollplattform zur Verwaltung mehrerer Standorte innerhalb einer Region für Portfoliodienste.
Ebene 3 (Systemebene): RENs zentrale Dispatch-Schnittstelle für Dienste auf TSO-Ebene (Frequenzsteuerung, Engpassmanagement).
2. Spezialisierte Schutzsysteme
Batterieschutz: DC-Lichtbogenfehlererkennung, Batteriemanagementsystem (BMS)-Verriegelungen.
Wandlerschutz: Schneller Überstrom, Anti-Islanding, Schutz vor Oberwellenüberlastung.
Netzzusammenschaltungsschutz: Adaptive Schutzeinstellungen für verschiedene Netzmodi (Laden/Entladen, Inselnetz).
Projektausführung und Zeitplan
Phase 1 (2024–2025): FEED-Studien, Netzverträglichkeitsprüfungen und Beschaffung für frühe Standorte (5–30 MW).
Phase 2 (2025–2026): Detailliertes Engineering, Fertigung und Standortvorbereitung für Standorte mit 50–150 MW.
Phase 3 (2026–2027): Herstellung, Installation und Inbetriebnahme großer Hub-Stationen (300 MW).
Phase 4 (2027+): Systemweite Integration, Leistungstests und vollständiger kommerzieller Betrieb.
Wertversprechen für Portugals Energiewende
Netzstabilität: Bietet die notwendige Trägheit und einen schnellen Frequenzgang zur Ergänzung einer hohen Sonnen- und Winddurchdringung.
Integration erneuerbarer Energien: Ermöglicht eine höhere Hosting-Kapazität für neue Solar-PV in sonnenreichen Regionen wie Alentejo.
Infrastrukturoptimierung: Kostspielige Netzaufrüstungen durch strategische Platzierung von Speicher aufschieben oder vermeiden.
Marktbeteiligung: Ermöglicht Projektinhabern die Generierung von Einnahmen durch Energiearbitrage und Zusatzdienstleistungsmärkte.
Energiesicherheit: Stärkt die nationale und regionale Energieunabhängigkeit und -resilienz.
Dieses Lösungsportfolio demonstriert einen skalierbaren, standardisierten Ansatz zur Bereitstellung der kritischen Netzinfrastruktur, die zur Integration des ehrgeizigen Energiespeicherziels Portugals von 1,5 GW erforderlich ist, und gewährleistet Zuverlässigkeit, Sicherheit und Kosteneffizienz bei Projekten unterschiedlicher Größe.
