Energie in een box, deel 1: Mercedes-Benz Energy Storage

Fabriek 56 van Mercedes-Benz is in september 2020 in bedrijf genomen. Onder de voertuigen die in deze demonstratiefabriek in Sindelfingen worden geproduceerd, bevindt zich ook de nieuwe S-Klasse sedan van het bedrijf. De fabriek produceert vanaf het begin CO2-neutraal. In totaal verbruikt Fabriek 56 een kwart minder energie dan andere assemblagefabrieken. Hoe wordt dit bereikt? Het antwoord ligt in het gebruik van gelijkstroomtechnologie in twee energieopslagsystemen powered by Mercedes-Benz Energy en Rittal.

Midden in de actie staan is anders dan aan de zijlijn. De twee energieopslagsystemen passen perfect naast het fabrieksgebouw. Ze zouden bijna onopgemerkt blijven, ware het niet dat er met grote letters “Mercedes-Benz Energy Storage” op de buitenkant staat. En in deze situatie doet het systeem in kwestie precies wat er op de box staat. Het stationaire energieopslagsysteem heeft een totale capaciteit van 1.400 kWh en wordt door het eigen fotovoltaïsche systeem van de fabriek via een gelijkstroomnet gevoed met groene stroom. De energie wordt feitelijk opgeslagen in second-life accu’s. Deze plug-in hybride accu’s werden eerder gebruikt in elektrische testvoertuigen van Mercedes-Benz. Tijdens hun tweede leven zullen ze naar schatting nog tien jaar lang overtollige zonne-energie opslaan.

Fascinerende werkelijkheid

De combinatie van fotovoltaïsche installatie, gelijkstroomnet en accu-opslagsysteem heeft de status van demonstratieproject al geruime tijd achter zich gelaten. Nu levert het systeem tot 30 procent van de energie die nodig is voor de productie – uit zonne-energie die intern wordt opgewekt. De 12.000 panelen van het fotovoltaïsche systeem op het dak van de productie-installatie hebben een jaarlijkse output van ongeveer 5.000 mWh. Het is de bedoeling deze direct en efficiënt in eigen huis te gebruiken voor gebouwentechniek, intralogistiek en productietechniek. Energie die tijdelijk moet worden opgeslagen, wordt overgebracht naar het accu-opslagsysteem van Mercedes-Benz Energy.

De belangrijkste elementen

Michael Scholl, Key Account Manager Automotive International bij Rittal, legt uit waar de opgeslagen energie voor wordt gebruikt: “Energieopslagsystemen zijn een belangrijke component voor energieflexibiliteit – niet alleen in smart homes, maar ook in de industrie. Ze bieden de technologie om energieverbruik op te schorten, belastingspieken op te vangen en indien nodig de noodstroomvoorziening veilig te stellen. Op middellange termijn zullen slimme fabrieken met energieopslagsystemen stroom leveren aan het net en ons Europese stroomvoorzieningssysteem helpen stabiliseren.” Maar zoals bij alles wat met hernieuwbare energie te maken heeft, moet er in de ontwikkelingsfase hard worden gewerkt om iets wat heel eenvoudig en logisch klinkt, ook daadwerkelijk te realiseren. “Hier bij Rittal bieden we ook belangrijke diensten aan voor de integratie van energieopslagsystemen, zoals onderzoek en ontwikkeling, planning en projectmanagement”, vervolgt Scholl. Dat is belangrijk, want juist oplossingen op het gebied van energieopslag zijn afhankelijk van een intelligente en efficiënte samenwerking tussen tal van componenten – van accu’s, stroomverdeling en klimatisering tot bewaking en besturing van het hele systeem.

Elementen van de nieuwe energiearchitectuur: Voertuigaccu’s geïnstalleerd in behuizingen om een energieopslagsysteem te creëren, mogelijk gemaakt door  Mercedes- Benz Energy en Rittal.

Al voordat het de opdracht kreeg om in 2018 en 2019 aan de twee energieopslagsystemen voor Mercedes-Benz Energy te werken, maakte Rittal samen met een aantal andere spraakmakende bedrijven deel uit van een ontwikkelingsconsortium op de Mercedes-Benz-locatie in Sindelfingen.

Het basisidee is een efficiënt gelijkstroomnet te exploiteren om productiefaciliteiten te voorzien van groene stroom, waarvan een deel zal worden teruggewonnen en opgeslagen. “Het is een feit dat slimme DC-net- en energieopslagtoepassingen die momenteel in het veld worden geïmplementeerd bij bedrijven zoals Mercedes-Benz, gamechangers aan het worden zijn. Aangezien duurzaamheid en winstgevendheid nu hand in hand gaan, is het duidelijk dat de industrie bereid en in staat is om de transitie van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energie actief aan te sturen”, aldus Scholl.

Inzicht in een Accu-opslagsysteem

Welke componenten Rittal als systeemleverancier in de voorgemonteerde energieopslag-systemen bij Mercedes Benz heeft ingebouwd, is een bedrijfsgeheim. Het spreekt echter voor zich dat dergelijke energieopslagsystemen een klimaatstabiele stalen behuizing, racksystemen met robuuste legborden voor een veilige plaatsing van de accu’s, verhoogde vloeren voor een probleemloze kabellegging, een robuuste stroomverdeling en een intelligente, in dit geval volledig gelijkstroomgeregelde klimatisering nodig hebben.

Wie op zoek is naar een conventioneel stopcontact, zal teleurgesteld zijn. Waarom zou dat ook nodig zijn? Alle vermogenselektronica bevindt zich in de aangrenzende container. In de toekomst zal het bovendien mogelijk zijn om de prestatiegegevens van het accu-opslagsysteem in de cloud op te slaan voor verwerking in het digitale ecosysteem MO360 – een familie van softwaretoepassingen die stuk voor stuk verbonden zijn met interfaces en een gestandaardiseerde gebruikersinterface. Het systeem omvat informatie uit de belangrijkste productieprocessen en IT-systemen van Mercedes-Benz-fabrieken over de hele wereld.

Productlevenscyclus van een accu

Meervoudig gebruik in combinatie met zero-waste-concept – een echt circulaire economie verbreekt de band tussen groei en grondstoffenverbruik in accubeheer. Het second-life-gebruik van accu’s in energieopslagsystemen voor de tussentijdse opslag van groene stroom maakt hier integraal deel van uit.

Bekijk de video hier: Video

Originele tekst: https://betop.friedhelm-loh-group.de/innovation/energy-in-a-box.html