Ett fordonsbatteris livscykel slutar inte nödvändigtvis efter att det har använts i ett fordon. Det visar pilotprojektet GUW+ från Üstra Hannoversche Verkehrsbetriebe AG, i vilket Daimler Buses deltar som partner. I det projekt som tillkännagavs 2021 får batterisystem från Mercedes-Benz eCitaro stadsbussar ett andra liv som stationär energilagringsenhet. Den innovativa energilagringslösningen har utvecklats och implementerats av Mercedes-Benz Energy GmbH. Lagringssystemet i Üstras likriktarstation, som nu har tagits i drift i Hannover, möjliggör en gemensam, samtidig energiförsörjning av eCitaro elbussar och spårvagnar från kollektivtrafikföretaget.
Aktuellt
Nyheter 2023
Startskott i Hannover: Stationärt energilager av begagnade eCitaro-batterier tas i drift.
Den stationära lagringslösningen i detta pilotprojekt är inte bara regenerativ och reglerbar, den kan även anpassas individuellt till andra användningsområden och skalas därefter. Ytterligare fördelar: Genom att fortsätta använda batterierna i second-life-drift som stationär energilagring minskar eCitaros livscykelkostnader. Samtidigt har användningen av den befintliga infrastrukturen för byggnader, nätanslutning och kraftelektronik en positiv inverkan på investeringskostnaderna och möjliggör ytterligare amorteringsvägar.
Det stationära energilagret har en total kapacitet på mer än 500 kWh. Den består av 28 second-life-batterisystem från Mercedes-Benz eCitaro. Varje eCitaro stadsbuss har kraftfulla NMC-batteripaket som nu för första gången får ett andra liv i en stationär energiackumulator när de når sin fordonsspecifika räckviddsgräns i pilotprojektet GUW+ i Hannover.
Leinfelden-Echterdingen/Hannover, december 2023
- För första gången ett andra liv för begagnade elbussbatterier från den helt eldrivna stadsbussen Mercedes-Benz eCitaro
- Från pilotprojekt till skalbar serielösning: integrering av drivbatterierna som energilagring i likriktarstationen GUW+ hos Üstra Hannoversche Verkehrsbetriebe AG
- Gemensam energiförsörjning för eCitaro elbussar och spårvagnar
- Förbättring av eCitaros miljöavtryck och lönsamhet
- Stationär energilagring GUW+ är regenerativ, reglerbar och skalbar
- Utveckling och implementering genom Daimler Buses och Mercedes-Benz Energy
Stationär batterilagring säkrar ett andra liv för elbussbatterier.
Daimler Buses ser på bussars och deras batterisystems livscykel ur ett helhetsperspektiv inom ramen för sin hållbarhetssyn. När ett elektriskt NMC-drivbatteri i den helt eldrivna, lokalt utsläppsfria och tystgående stadsbussen Mercedes-Benz eCitaro har nått cirka 80 procent av sin ursprungliga kapacitet efter cirka fem till sex års användning, krävs i regel ett byte för att stadsbussarnas räckvidd ska kunna garanteras.
Vid stationär drift, där kapacitetsförluster endast spelar en underordnad roll, kan batterierna dock användas fullt ut i upp till tio år. Vidareanvändning av batterierna i en second-life-applikation som stationära energilagringsmoduler utökar därmed deras ekonomiska nytta och stöder eCitaros miljöbalans.
Batterierna i Üstras stationära batterilagringspilotprojekt kommer för närvarande fortfarande från eCitaro stadsbussar som Daimler Buses har använt för testkörningar över tusentals kilometer. I framtiden kan den stationära energilagringen utökas med utbytta batterier från Üstras för närvarande 49 helt eldrivna eCitaro solo- och ledbussar.
Kretslopp för lokal lagring och leverans av el i Hannover.
Likriktarens understation i Hannover försörjer såväl spårvagnarna som Üstras elbussar och är ansluten till det allmänna elnätet. Energiackumulatorn fungerar då som buffert för effektiv användning av den regenereringsenergi som uppstår inom ramen för stadsbanan. Den lagrade energin gör det möjligt att kompensera för belastningstoppar och problemfri drift vid nätbortfall.
Dessutom fokuserar Üstra även på försörjning av den offentliga laddningsinfrastrukturen och inmatning av överkapacitet i det offentliga elnätet. I tider då för mycket el produceras och ett ökat behov upptäcks i det offentliga nätet ska dessa toppar fångas upp, elnätet avlastas och blackout-scenarier i energiförsörjningen göras hanterbara. För laddning av de egna elbussarna via likriktarstationens lagring har Üstra inrättat en särskilt utformad laddningsstation på företagets område.
Från 2021 befann sig pilotprojektet för den första integreringen av begagnade elbussbatterier från förseriefordon av eCitaro i genomförandefasen, som nu avslutades med den fullständiga integreringen av batterilagringen och säkerställer en regelbunden störningsfri drift på ett säkert sätt. Förutom intensiva testkörningar skedde under test- och identifieringsfasen integreringen i hela den tekniska miljön och de elektrotekniska styranläggningarna i Üstras spårvagnsnät samt slutgiltigt brandskyddskoncept.
Från batterilagringspilotprojekt till skalbar serielösning.
Konceptet för det stationära batterilagringspilotprojektet GUW+ används i första hand för validering av en möjlig bestyckning med batterier från Üstras reguljära eCitaro-busslager efter att dessa har nått sin kapacitetsgräns. Sedan 2020 har Üstra successivt tagit 49 eCitaro eldrivna stadsbussar i drift, vars 490 batterier beräknas kunna integreras stegvis i Second-Life-lagringslösningen från och med 2026. Detta skulle göra det möjligt för Üstra att täcka sitt energibehov helt med egna batterier vid stationär second-life-användning och öka lönsamheten.
Projektet för att förlänga livslängden för elbussbatterier är i princip skalbart i storlek och omfattning. Därmed lämpar den sig som grund för vidareutveckling av konceptet och framtida implementering som ekonomiskt effektiv serielösning som ger eCitaros fordonsbatterier ett andra liv.
Potentialen hos stationära energilagringssystem för kollektivtrafikföretag.
Den stationära energilagringen kan byggas ut på valfritt sätt hos Üstra och andra kollektivtrafikföretag och anpassas individuellt efter deras behov. Man eftersträvar till exempel en containerlösning som inte är beroende av befintliga lokaler på företagets område och som istället kan integreras flexibelt i olika miljöförhållanden.
Ett annat perspektiv är integreringen av strömförsörjningen för andra elfordon som kommunala fordon eller medarbetarnas personbilar i laddningsinfrastrukturen. Men även lagringen av energin för användning i den egna verkstaden eller i den egna administrationens administrationsområden leder till en betydande ökning av den ekonomiska nyttan av operatörens investering i en andra batterilivslängd genom utbyte och stationär fortsatt användning.
En annan intressant lösning är kombinationen med solcellsanläggningar som installeras på taket, i produktionshallar och på uppställningsplatser på anläggningen. Mellanlagringen av solenergin i de återanvända second-life-batterisystemen från eCitaro och den lokala användningen av den egenproducerade strömmen, till exempel på natten för laddning av fordonen, motsvarar önskemålen från ett stort antal kollektivtrafikföretag och serviceföretag som vill öka lönsamheten för sina elbussflottor inom ramen för beräkningen av totalkostnaderna.
Sist men inte minst används pilotprojektet GUW+ för Daimler Buses även för att utvärdera möjligheten att använda den stationära energilagringsenheten som reservdelslagringsenhet: Nya batterier för eCitaro, som förvaras av Daimler Buses eller av serviceföretag och är avsedda att användas som utbytesaggregat vid plötsliga batteribortfall i fordonen, kan integreras i stationära lagringssystem med låg belastning fram till dess att de används i elbussar. På så sätt kan batterierna hållas i form fram till avsedd användning i elbussen och en förtida åldrandeprocess förhindras effektivt.
Utveckling och realisering av energilagret – projektet GUW+.
Projektet GUW+ stöds av det tyska digital- och trafikministeriet (BMDV) inom ramen för stöddirektivet för elektromobilitet. Förutom konsortieledaren Alstom Transport Deutschland GmbH från Salzgitter ingår företagen Elpro GmbH från Berlin samt företaget Motion Control and Power Electronics GmbH, Fraunhofer IVI i Dresden och TU Dresden i konsortiet. Daimler Buses stödjer projektet som associerad partner.
Mercedes-Benz Energy GmbH, som är specialiserat på tillämpningar inom områdena ”Second Life” och ”Reservdelslagring”, ansvarar som dotterbolag till Mercedes-Benz AG på uppdrag av Fraunhofer IVI för utvecklingen och implementeringen av energilagringsenheten i projektet GUW+.
Daimler Buses tillhandahöll batterierna och bistod vid utvecklingen av programvaru- och styrningskomponenterna. Det nybildade Daimler Buses Solutions GmbH kommer att implementera framtida second-life-applikationer baserade på batterier från Mercedes-Benz eCitaro inom ramen för nyckelfärdiga elbussinfrastrukturlösningar för kollektivtrafikföretag.
