Energy Glossary
Energy from A to Z.
From aFRR to efficiency: Find quickly understandable explanations of the most important terms related to battery storage, energy management and electricity markets.
aFRR steht für automatic Frequency Restoration Reserve und bezeichnet die automatische Frequenzwiederherstellungsreserve. Sie wird eingesetzt, um Abweichungen zwischen Stromerzeugung und Stromverbrauch automatisiert auszugleichen.
AC steht für Alternating Current, auf Deutsch Wechselstrom. Das öffentliche Stromnetz und die meisten elektrischen Anlagen in Unternehmen arbeiten mit Wechselstrom. Batteriezellen speichern Energie hingegen als Gleichstrom. Deshalb ist bei Batteriespeichern eine Umwandlung zwischen AC und DC erforderlich.
Die Anschlussleistung beschreibt die elektrische Leistung, die an einem Netzanschlusspunkt zur Verfügung steht beziehungsweise technisch übertragen werden kann. Bei der Planung eines Batteriespeichers, einer PV-Anlage oder einer Ladeinfrastruktur ist die verfügbare Anschlussleistung eine wesentliche Rahmenbedingung.
Arbitrage bezeichnet die Nutzung von Preisunterschieden zwischen verschiedenen Zeitpunkten oder Märkten. Ein Batteriespeicher kann beispielsweise bei niedrigeren Energiepreisen geladen und bei höheren Preisen wieder entladen werden. Speicherverluste, Alterung, Netzkosten und Vermarktungskosten müssen dabei berücksichtigt werden.
Ein Cabinet ist eine kompakte, industriell vorgefertigte Schrankeinheit für Batteriespeicher. Je nach System können darin Batteriemodule, Kühlung, Sicherheitstechnik und weitere Komponenten integriert sein. Cabinets ermöglichen häufig einen modularen Aufbau des Speichersystems.
Das Batteriemanagementsystem, kurz BMS, überwacht wesentliche Betriebszustände einer Batterie. Dazu gehören unter anderem Zellspannungen, Temperaturen, Stromstärken und Ladezustände. Es unterstützt einen sicheren Betrieb innerhalb der vorgesehenen technischen Grenzen.
BESS steht für Battery Energy Storage System. Es bezeichnet ein vollständiges Batteriespeichersystem einschließlich Batterie, BMS, Leistungselektronik, Steuerung und Sicherheitstechnik. Je nach Projekt können außerdem Transformatoren, Mittelspannungstechnik und ein übergeordnetes Energiemanagementsystem dazugehören.
Die C-Rate beschreibt das Verhältnis zwischen der Leistung und der Kapazität einer Batterie. Ein Batteriespeicher mit 1 MWh Kapazität und einer Leistung von 1 MW weist rechnerisch eine C-Rate von 1C auf. Bei 500 kW Leistung entspricht das Verhältnis 0,5C.
Am Day-Ahead-Markt wird elektrische Energie für den folgenden Tag gehandelt. Die Preise werden für definierte Lieferzeiträume ermittelt. Sie können eine Grundlage für die Einsatzplanung flexibler Verbraucher und Batteriespeicher bilden.
DC steht für Direct Current, auf Deutsch Gleichstrom. Batteriezellen und viele PV-Komponenten arbeiten auf Gleichstrombasis. Damit die Energie in einem Wechselstromsystem genutzt werden kann, ist eine entsprechende Umwandlung erforderlich.
Degradation bezeichnet die alters- und nutzungsbedingte Veränderung einer Batterie. Mit zunehmender Degradation kann beispielsweise die nutzbare Speicherkapazität sinken. Einflussfaktoren sind unter anderem Zeit, Temperatur, Ladezustände, Entladetiefe und Anzahl der Zyklen.
Demand Response bezeichnet die flexible Anpassung des Stromverbrauchs an Netz-, Markt- oder Preissignale. Verbraucher werden dabei zeitlich verschoben, reduziert oder gezielt aktiviert. Batteriespeicher können solche Flexibilitätskonzepte unterstützen.
DoD steht für Depth of Discharge und beschreibt die Entladetiefe einer Batterie. Eine DoD von 80 Prozent bedeutet vereinfacht, dass 80 Prozent der definierten Batteriekapazität entnommen wurden.
EMS steht für Energy Management System. Das System erfasst und analysiert Energieflüsse und kann diese abhängig vom Funktionsumfang aktiv steuern. Ein EMS kann unter anderem Photovoltaik, Batteriespeicher, Netzbezug, Ladeinfrastruktur und Verbraucher koordinieren.
EPC steht für Engineering, Procurement and Construction. Im Anlagenbau beschreibt EPC ein Modell, bei dem Planung, Beschaffung und Errichtung eines Projekts in einem gebündelten Leistungsumfang organisiert werden. Die genaue Verantwortung ergibt sich immer aus der vertraglichen Ausgestaltung.
FCR steht für Frequency Containment Reserve. Sie unterstützt die unmittelbare Stabilisierung der Netzfrequenz bei Abweichungen zwischen Stromerzeugung und Stromverbrauch. Batteriespeicher sind für diese Anwendung technisch interessant, weil sie ihre Leistung sehr schnell verändern können.
Gleichstrom fließt dauerhaft in eine definierte Richtung. Batterien speichern und liefern elektrische Energie auf Gleichstrombasis. Für die Einbindung in ein Wechselstromnetz ist deshalb ein Wechselrichter beziehungsweise PCS erforderlich.
Am Intraday-Markt wird elektrische Energie kurzfristig und näher am tatsächlichen Lieferzeitpunkt gehandelt. Der Intraday-Handel ermöglicht Anpassungen an aktualisierte Verbrauchs-, Erzeugungs- oder Preisprognosen.
Inselbetrieb bezeichnet den Betrieb eines elektrischen Systems unabhängig vom öffentlichen Stromnetz. Nicht jedes Batteriespeichersystem ist automatisch für einen Insel- oder Ersatzstrombetrieb geeignet. Dafür sind eine entsprechende Systemarchitektur, Umschaltung, Regelung und Schutztechnik erforderlich.
Kilowatt, kurz kW, ist eine Einheit für Leistung. Bei einem Batteriespeicher beschreibt die Angabe, wie viel Leistung das System zu einem bestimmten Zeitpunkt laden oder entladen kann.
Kilowattstunde, kurz kWh, ist eine Einheit für Energie. Ein Verbrauch von 100 kW über einen Zeitraum von zwei Stunden entspricht einer Energiemenge von 200 kWh.
Kilowatt-Peak, kurz kWp, beschreibt die Nennleistung einer Photovoltaikanlage unter definierten Standardbedingungen. Die tatsächliche Erzeugung hängt unter anderem von Einstrahlung, Temperatur, Ausrichtung und technischen Verlusten ab.
mFRR steht für manual Frequency Restoration Reserve. Sie dient dem gezielten Ausgleich von Leistungsabweichungen im Stromsystem.
Ein Microgrid ist ein lokal abgegrenztes Energiesystem mit eigenen Erzeugern, Verbrauchern, Speichern und einer übergeordneten Steuerung. Abhängig von der technischen Ausgestaltung kann es netzgekoppelt oder zeitweise im Inselbetrieb betrieben werden.
Mittelspannung bezeichnet den Spannungsbereich oberhalb der Niederspannung und wird zur Verteilung höherer elektrischer Leistungen eingesetzt. Größere Batteriespeichersysteme werden häufig über Transformator und Mittelspannungsschaltanlage in die elektrische Infrastruktur integriert.
Megawatt, kurz MW, ist eine Einheit für Leistung. Ein MW entspricht 1.000 kW.
Megawattstunde, kurz MWh, ist eine Einheit für Energie. Eine MWh entspricht 1.000 kWh.
Netzdienlichkeit beschreibt einen Betrieb, der die Anforderungen und Stabilität des Stromnetzes unterstützt. Was konkret als netzdienlich gilt, hängt vom jeweiligen Netzbereich, Zeitpunkt, Netzengpass und Steuerungssignal ab.
Die nutzbare Kapazität beschreibt den Anteil der installierten Batteriekapazität, der innerhalb der vorgesehenen Betriebsgrenzen tatsächlich verwendet werden kann. Sie kann geringer sein als die Brutto- beziehungsweise Nennkapazität.
PCS steht für Power Conversion System. Es bildet die elektrische Schnittstelle zwischen dem gleichstromseitigen Batteriesystem und dem wechselstromseitigen Netz beziehungsweise der Kundenanlage. Das PCS ermöglicht das Laden und Entladen des Batteriespeichers.
Die Präqualifikation ist ein technischer Nachweisprozess für die Teilnahme an bestimmten Regelenergieprodukten. Dabei wird geprüft, ob eine Anlage beziehungsweise ein Anlagenpool die jeweiligen technischen Anforderungen erfüllt.
Die Round-Trip Efficiency beschreibt den Gesamtwirkungsgrad eines vollständigen Lade- und Entladevorgangs. Werden beispielsweise 1.000 kWh geladen und später 900 kWh wieder nutzbar abgegeben, beträgt der vereinfachte Gesamtwirkungsgrad 90 Prozent.
SOC steht für State of Charge und beschreibt den aktuellen Ladezustand einer Batterie. Ein SOC von 80 Prozent bedeutet, dass sich die Batterie innerhalb der definierten Bezugsgröße zu rund 80 Prozent im geladenen Zustand befindet.
SOH steht für State of Health und beschreibt den Gesundheitszustand einer Batterie im Vergleich zu einem definierten Ausgangszustand. Der SOH kann sich durch kalendarische und zyklische Alterung verändern.
Die Speicherdauer beschreibt, wie lange ein Batteriespeicher bei einer bestimmten Leistung Energie bereitstellen kann. Vereinfachte Berechnung: Speicherdauer = nutzbare Kapazität / abgegebene Leistung. Ein Speicher mit 1 MWh nutzbarer Kapazität und 500 kW Leistung erreicht rechnerisch eine Dauer von zwei Stunden.
Die Speicherleistung beschreibt, mit welcher Leistung ein Batteriespeicher geladen oder entladen werden kann. Sie wird in kW oder MW angegeben.
Am Spotmarkt wird elektrische Energie für eine kurzfristige Lieferung gehandelt. Zum Spotmarkt gehören insbesondere der Day-Ahead- und der Intraday-Markt.
Ein Transformator passt elektrische Spannungsebenen an. Bei größeren BESS-Projekten kann er beispielsweise die Ausgangsspannung des PCS an die Mittelspannungsebene des Standorts anpassen.
V2G steht für Vehicle-to-Grid. Dabei können entsprechend ausgestattete Elektrofahrzeuge Energie nicht nur laden, sondern auch wieder in ein Netz oder Energiesystem zurückspeisen. Voraussetzung sind kompatible Fahrzeuge, Ladeinfrastruktur, Steuerung und geeignete regulatorische Rahmenbedingungen.
Ein virtuelles Kraftwerk vernetzt mehrere dezentrale Erzeuger, Verbraucher und Speicher über eine digitale Plattform. Die Anlagen können gemeinsam gesteuert und abhängig vom Modell gebündelt vermarktet werden.
Ein Wechselrichter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um. Bei einem Batteriespeicher muss die Leistungsumwandlung in beide Richtungen möglich sein. Dafür wird häufig ein bidirektionales PCS eingesetzt.
Wechselstrom verändert periodisch seine Richtung. Das öffentliche Stromnetz und die meisten Unternehmensnetze arbeiten mit Wechselstrom.
Der Wirkungsgrad beschreibt das Verhältnis zwischen eingesetzter und nutzbarer Energie. Bei einem Batteriespeichersystem entstehen Verluste unter anderem in Batteriezellen, PCS, Transformator, Kabeln, Kühlung und Hilfssystemen.
Wirkleistung ist der Anteil der elektrischen Leistung, der tatsächlich in nutzbare Energie umgesetzt wird. Sie wird in Watt, Kilowatt oder Megawatt angegeben.
Die Zellchemie beschreibt den chemisch-technischen Aufbau einer Batteriezelle. Unterschiedliche Zellchemien weisen unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich Energiedichte, Leistung, Sicherheit, Alterung, Temperaturverhalten und Kosten auf.
Ein Zyklus beschreibt einen Lade- und Entladevorgang einer Batterie. Mehrere Teilzyklen können zusammen einem äquivalenten Vollzyklus entsprechen. Anzahl und Tiefe der Zyklen beeinflussen die Alterung des Batteriesystems.
All statements without guarantee.