Toyota stellt zusammen mit dem japanischen Energieversorger Jera einen stationären Energiespeicher für das japanische Stromnetz vor. Das sogenannte Sweep Energy Storage System nutzt die Altbatterien elektrifizierter Toyota-Modelle – also vor allem Akkus von Hybridautos, daneben aber auch von Plug-in-Hybridfahrzeugen, Brennstoffzellen-Modellen und reinen Elektroautos.
Der Energiespeicher wurde nun an der Yokkaichi Thermal Power Station in Betrieb genommen. Das von Jera betriebene Wärmekraftwerk befindet sich an der Ostküste Japans in Yokkaichi City, rund 45 Auto-Kilometer südwestlich von Nagoya. Zum Einsatz kommen nicht nur Lithium-Ionen-Akkus, sondern auch die von Toyota lange Zeit in Hybridautos eingesetzten Nickel-Metallhydrid-Batterien und sogar Blei-Säure-Batterien. Die Energieabgabe an das Stromnetz liegt bei 485 kW.
Aktuell kann das System von Toyota und Jera nur 1.250 kWh speichern, doch Mitte des Jahrzehnts sollen daraus rund 100.000 kWh werden, also 100 Megawattstunden. Das entspricht etwa dem Energieverbrauch von etwa 50 Zwei-Personen-Haushalten in Deutschland. Bestünde der Speicher ausschließlich aus den knapp 9 kWh großen Akkus des Toyota Prius, wären für 100 MWh rund 12.000 Altbatterien nötig.
Bei konventionellen Energiespeichern muss der aus verschiedenen Akku-Typen und von Solar- oder Windkraftwerken kommende Gleichstrom (DC) von Transformatoren auf die gleiche Spannung gebracht und dann von Invertern (Power Conditioning System, PCS) in Wechselstrom (AC) gewandelt werden, wie das folgende Schaubild zeigt:
Das Toyota-System übernimmt ebenfalls neben der Energiespeicherung auch das Transformieren und die Wechselrichter-Funktion. Hier wird jedoch der Third-Life-Gedanke umgesetzt: Statt neuer Technik werden die Inverter der alten Elektrofahrzeuge genutzt, was zudem noch Kosten spart.
Eine Besonderheit ist auch die von Toyota-Ingenieuren konzipierte Sweep-Funktion. Sie ermöglicht die Nutzung gebrauchter Fahrzeugbatterien unabhängig von ihrer Kapazität und ihrer Alterung. Außerdem lässt sich die Abgabe des Stroms frei steuern. Die abgegebene Energiemenge kann sogar in Mikrosekunden erhöht oder gesenkt werden. Zum Verringern der Abgabe werden dabei in Reihe geschaltete Batterien durch Bypassing ausgeschaltet.
Batteriespeicher wie der nun vorgestellte sollen eine entscheidende Rolle bei der Energiewende spielen: An wind- und sonnenreichen Tagen können sie Überschuss-Strom einspeichern und die Energie bei Dunkelflauten wieder zurück ins Netz speisen. So können Nachfragespitzen ausgeglichen werden. Eine Verwendung von ausgedienten Batterien aus Elektroautos liegt nahe, zumal die darin enthaltenen Metalle selten und teuer sind.
Mit einer Speicherkapazität von 1.200 MWh zwölfmal so groß wie der von Toyota vorgestellte Energiespeicher ist die Moss Landing Energy Storage Facility im amerikanischen Monterey County. Ebenfalls sehr groß sind das Alamitos Energy Center in Long Beach (USA) mit 400 MWh und die Buzen Substation im japanischen Fukuoka, so eine Übersicht über die größten Energiespeicher von Ingenieur.de aus dem Jahr 2021.
Quelle: Toyota