Fabriken können Energiespeichersysteme integrieren, um ihre Kosten zu steuern, eine gleichmäßige Energieversorgung sicherzustellen und die Anforderungen an Nachhaltigkeit zu erfüllen. Unter den vielen Energiespeichersystemen werden Lithium-Eisen-Phosphat (LFP)-Batterien aufgrund ihrer Sicherheit, langen Zyklenlebensdauer und des breiten Arbeitstemperaturbereichs bevorzugt. Dennoch gibt es zahlreiche LFP-Batterien, und die Integration des am besten geeigneten LFP-Energiespeichersystems erfordert ein Verständnis der spezifischen Anforderungen der Fabrik, der Produktspezifikationen und der Angebote der Anbieter. Im Folgenden werden die relevantesten Rahmenbedingungen für Fabriken dargestellt.

1. Beginnen Sie mit einer klaren Bewertung des Energiebedarfs der Fabrik

Bevor LFP-Energiespeichersysteme ausgewählt werden, ist es für die Fabrik grundlegend, ihre primären Energieziele zu bewerten. Dies ist der wichtigste Aspekt zur Bestimmung der konfigurativen Spezifikationen des Systems.

Kernanwendungsszenarien definieren: Wählen Sie die Systemanwendung als Lastspitzenabsenkung (Einsparung von Stromkosten in Spitzenzeiten), Backup-Stromversorgung (Unterbrechungsfreier Betrieb kritischer Geräte), Teilnahme an einem virtuellen Kraftwerk (VPP) (Generierung zusätzlicher Einnahmen durch Netzregelung) oder Drehstrom-Asymmetrie-Management (Verbesserung der Stromqualität). In jedem dieser Fälle ist eine differenzierte Dimensionierung hinsichtlich Kapazität und Reaktionsgeschwindigkeit erforderlich. Bei Backup-Stromversorgung werden Systeme mit schneller Umschaltfähigkeit ausgelegt, während bei Lastspitzenabsenkung Systeme mit hoher Kapazität und Zyklen-Effizienz benötigt werden.

Einmalige Energieparameter ableiten: Bestimmen Sie die Systemleistung (kW) und die Energiespeicherkapazität (kWh) basierend auf dem erfassten Energieverbrauchsmuster. Betrachten Sie beispielsweise eine Fabrik mit einem täglichen Spitzenstromverbrauch von 500 kW und einer Differenz von 0,15 $/kWh bei den Preisen für Strom außerhalb der Hauptlastzeiten (Spitzenverbrauchszeiten). Mit einem 200-kW/800-kWh-LFP-System würde sie erhebliche Kosteneinsparungen erzielen.

Gestaltung für zukünftiges Wachstum berücksichtigen: Fabriken integrieren neue Energiequellen (wie z. B. Solaranlagen vor Ort) und erweitern die Produktion. Die steigenden Energieanforderungen und neuen Energiequellen sollten bereits bei LFP-Produkten, die für eine Skalierung konzipiert sind, berücksichtigt worden sein. Dadurch kann das System nachgerüstet statt vollständig ersetzt werden, was langfristige Kosten senkt.

2. Leistungsindikatoren von LFP-Produkten analysieren

Unterschiedliche LFP-Energiespeicherprodukte beeinflussen die Betriebseffizienz und Lebensdauer. Jede Fabrik sollte sich auf drei Hauptindikatoren konzentrieren:

Zykluslebensdauer und Degradationsrate: Hochwertige LFP-Produkte weisen eine Zykluslebensdauer von 3.000 bis 6.000 Zyklen (bei 80 % Entlade-Tiefe, DoD) und eine jährliche Degradation von weniger als 2 % auf. Nehmen wir beispielsweise die vierte Generation von LFP-Produkten (z. B. von erfahrenen Lieferanten), die optimal mit Elektrodenmaterialien arbeiten und eine verbesserte Zykluslebensdauer von über 5.000 Zyklen aufweisen; das bedeutet, dass LFP sicher für 10–15 Jahre eingesetzt werden kann.

Sicherheitsleistung. Sicherheit ist bei industriellen Energiespeichern unerlässlich und muss priorisiert werden. Achten Sie auf Produkte mit mehrschichtigen Schutzmechanismen, wie Überladungs-/Tiefentladungsschutz, Kurzschlussschutz und Verhinderung von thermischem Durchgehen. Die LFP-Chemie ist im Gegensatz zu anderen Lithium-Ionen-Arten relativ thermisch stabiler, aber ein ausgefeiltes BMS minimiert Brand-/Explosionsrisiken.

Energieeffizienz. Der Rundumwirkungsgrad (RTE) des LFP-Systems sollte über 85 % liegen. Je höher der RTE, desto geringer der Energieverlust. Für eine Fabrik, die monatlich 10.000 kWh mit gespeicherter Energie verbraucht, ergibt eine Steigerung des RTE von 85 % auf 90 % eine jährliche Einsparung von 500 kWh.

Die Fachkenntnisse und das Hintergrundwissen des Lieferanten sind entscheidend für die Implementierung des LFP-Energiespeicherprojekts. Daher ist es wichtig, dass Fabriken keine Verträge oder Partnerschaften mit Lieferanten eingehen, die sich nur auf den Bereich der privaten oder kleineren Energiespeicher konzentrieren, sondern vielmehr solche suchen, die bereits Spezialisierung im gewerblichen und industriellen Bereich (C&I) nachweisen können.

Erfahrung und Produktentwicklung bewerten: Suchen Sie Lieferanten mit mindestens einem Jahrzehnt Erfahrung im Bereich gewerblicher und industrieller (C&I) Energiespeicher. Lieferanten, die seit den späten 2000er Jahren Innovationen im Bereich Energiespeicher in diesem Segment vorweisen können und mittlerweile Produkte der vierten Generation oder entsprechende Weiterentwicklungen anbieten, verfügen wahrscheinlich über fundierte Kenntnisse zu typischen Problemen in der Fabrikpraxis. Dazu zählen beispielsweise der Betrieb unter rauen industriellen Bedingungen (hohe Temperaturen, Staub) sowie die komplexe Integration in fabrikseitige Stromnetze.

Anpassung bewerten: Hinsichtlich des Energieverbrauchs unterscheiden sich Fabriken voneinander, sodass vorgefertigte Lösungen oder Standardangebote in der Regel nicht ausreichen. Die besten Anbieter können umfassende, maßgeschneiderte Energiesysteme entwickeln, die Systemdesign, Installation sowie Wartung nach Inbetriebnahme umfassen. Hierfür werden erfahrene Anbieter benötigt, da eine erweiterte Fabrik mit hybriden LFP-Systemen unter Einbindung von Supercapacitor-Systemen kein gängiges Angebot darstellt.

Kundensupport nach dem Verkauf prüfen: Da es bei LFP-Speichersystemen um Batterieleistung geht (BMS-Software-Updates und Zustandsprüfungen), ist eine regelmäßige Wartung erforderlich. Die Wartungsdokumentation sollte daher einen 24/7-technischen Support, vor-Ort-Wartungsdienste sowie umfassende Garantieunterlagen beinhalten (z. B. Garantie – 5 Jahre auf das Produkt, Leistung garantiert – 2.000 Zyklen).

5. Integration in die bestehende Infrastruktur der Fabrik prüfen

Unabhängig von der Qualität eines LFP-Produkts, wenn es nicht mit dem Werksstromsystem kompatibel ist, erfolgt eine schlechte Integration.

Elektrische Kompatibilität bestätigen: Die Spannung (AC/DC) und Frequenz des LFP-Systems müssen den Netzparametern des Werks entsprechen. Beispielsweise verfügen Industrieumgebungen häufig über dreiphasige 380-V-Systeme, sodass bei Wahl eines einphasigen Produkts Integrationsprobleme auftreten können.

Auf Platz- und Installationsanforderungen prüfen: Für Fabriken mit Einschränkungen hinsichtlich Innenraum kann man kabinettartige LFP-Systeme (staubdicht und wasserdicht) wählen, die im Freien installiert werden können. Es müssen Installationspläne für eine optimale Aufstellung (vorzugsweise direkte Sonneneinstrahlung oder feuchte Bereiche vermeiden) auf Grundlage vor Ort durchgeführter Begehungen erstellt werden.

In die Energiemanagementsysteme (EMS) integrieren: Wenn das Werk ein EMS zur Überwachung des Energieverbrauchs verwendet, sollte das LFP-System in diesem Rahmen funktionieren. Dadurch können Betreiber das Management zentralisieren (automatisches Laden in Zeiten niedriger Last und Entladen in Spitzenzeiten).

Fazit

Bei der Auswahl von LFP-Speicherprodukten für ein Werk hinsichtlich Kosten, Leistung und langfristigem Wert gibt es strategische Überlegungen und Abwägungen. Fabriken können ein System wählen, das die Energiekosten minimiert, die Netzstabilität verbessert und zur nachhaltigen Entwicklung beiträgt, indem sie mit klaren Energieanforderungen beginnen, die Systemleistung bewerten, mit erfahrenen Lieferanten zusammenarbeiten und die Integration in Systeme und Infrastruktur prüfen. Für diese Werke ist die Zusammenarbeit mit vertrauenswürdigen LFP-Lieferanten im Bereich Gewerbe- und Industrie-Energiespeicher, die über 16 Jahre Branchenerfahrung und Produkte der vierten Generation verfügen, entscheidend, um den vollen Nutzen von LFP-Energiespeichern auszuschöpfen.