Energiespeicher für Gewerbe und Industrie + Kältespeicher: Schlafen Sie ruhig diesen Sommer

Der Sommer ist da, und die Besitzer von Kühlhäusern haben wieder schlaflose Nächte.

Jedes Jahr von Juni bis September stehen Kühlhausbetreiber vor zwei großen Problemen: einem starken Anstieg der Stromrechnungen und einem erhöhten Risiko von Stromausfällen.

Führen wir eine einfache Rechnung durch: Ein mittelgroßes Kühlhaus mit einem Fassungsvermögen von rund 2000 Kubikmetern verbraucht täglich zwischen 800 und 1200 kWh Strom. Im Sommer, wenn die Außentemperaturen über 35 Grad Celsius steigen, laufen die Kühlanlagen länger, und der tägliche Stromverbrauch kann bis zu 1500 kWh erreichen. Basierend auf dem durchschnittlichen Strompreis für Industrie und Gewerbe von 0,8 Yuan/kWh übersteigen die monatlichen Stromrechnungen 36.000 Yuan – 30 bis 50 % mehr als im Frühling und Herbst.

Gleichzeitig ist der Sommer die Hauptsaison für die Stromnetze, und es kann in einigen Gebieten zu Stromausfällen kommen. Dauert ein Stromausfall länger als zwei Stunden, kann die Temperatur in Lagerhallen unter -10 Grad Celsius steigen, wodurch Tiefkühlware auftaut und verdirbt, was zu Verlusten in Höhe von Hunderttausenden Yuan führt.

Gibt es also eine Möglichkeit, gleichzeitig die Stromkosten zu senken und das Risiko von Stromausfällen zu minimieren? Energiespeichersysteme bieten eine praktikable Lösung: Sie laden sich auf, wenn die Strompreise niedrig sind, und entladen sich, wenn die Preise hoch sind, wodurch Kühlhäuser ihre Stromkosten senken können; gleichzeitig dienen sie als Notstromversorgung und versorgen wichtige Geräte bei Stromausfällen automatisch mit Strom.

Die Anwendung von Energiespeichern in Kombination mit Kältespeichern folgt derzeit hauptsächlich zwei Modellen: dem integrierten Photovoltaik-Speicher-Ladesystem und dem eigenständigen System. Energiespeichersystem Beide Ansätze haben sich in zahlreichen Kühlkettenprojekten im ganzen Land als wirtschaftlich rentabel erwiesen.

Warum ist der Stromverbrauch für Kühlhäuser im Sommer besonders problematisch?

Da sich die Lastkurve von Kühlhäusern von der herkömmlicher Fabriken unterscheidet, müssen die Kälteanlagen 24 Stunden am Tag kontinuierlich laufen. Ihre Leistung schwankt jedoch mit der Temperatur im Kühlhaus und der Umgebungstemperatur. In den verbrauchsschwachen Nachtstunden, wenn die Strompreise niedrig sind, können die Anlagen mit voller Kapazität arbeiten, um Kälte zu speichern. Während der Spitzenzeiten tagsüber wird die Temperatur durch die Isolierung des Kühlhauses konstant gehalten, wobei die Anlagen intermittierend ein- und ausgeschaltet werden. Diese Eigenschaft eignet sich hervorragend für die Lastspitzenkappung: Mit einem Energiespeichersystem kann Strom nachts gespeichert und tagsüber wieder abgegeben werden, wodurch der Stromverbrauch in die verbrauchsschwachen Zeiten verlagert wird.

Das Problem liegt jedoch darin, dass der Stromverbrauch von Kühlhäusern im Sommer stark ansteigt. Laut Statistiken des Fachkomitees für Kühlkettenlogistik des Chinesischen Logistik- und Einkaufsverbands betrug die Gesamtkapazität der Kühlhäuser landesweit im Jahr 2024 rund 250 Millionen Kubikmeter, bei einem jährlichen Stromverbrauch von über 40 Milliarden Kilowattstunden, wovon etwa 40 % auf die Monate Juni bis September entfallen. Würde jedes mittelgroße Kühlhaus mit einem 500-Kilowattstunden-Energiespeichersystem ausgestattet, könnten jährlich über 5 Milliarden Kilowattstunden Strom in Spitzenzeiten landesweit übertragen werden. Bei einer Preisdifferenz zwischen Spitzen- und Talzeiten von 0,8 Yuan pro Kilowattstunde ließen sich dadurch jährlich rund 4 Milliarden Yuan an Stromkosten einsparen.

Diese Kennzahl bildet die wirtschaftliche Grundlage für den Einstieg von Energiespeichern in den Markt für Kältespeicher.

1. Integrierte Photovoltaik-Speicher-Ladestation

Dieses Modell integriert die photovoltaische Stromerzeugung. Energiespeicherbatterien und Ladesäulen, die in Verbindung mit einem Kühlhaus betrieben werden. Genauer gesagt: Solarmodule Auf dem Dach des Kühlhauses oder auf dem Freigelände innerhalb des Geländes sind Photovoltaikanlagen installiert, die mit einem zugehörigen Energiespeichersystem verbunden sind. Gleichzeitig werden Ladestationen für elektrische Kühltransporter innerhalb des Geländes bereitgestellt. Tagsüber versorgt die Photovoltaikanlage vorrangig das Kühlhaus mit Strom, überschüssiger Strom wird in den Batterien gespeichert. Nachts oder an bewölkten bzw. regnerischen Tagen entlädt sich das Energiespeichersystem und versorgt das Kühlhaus mit Strom. Dies verbessert die Stromversorgungs-Autarkie des Kühlhauses deutlich und reduziert seine Abhängigkeit vom externen Stromnetz.

Nehmen Sie eine 1-MW-Photovoltaikanlage Beispielsweise beträgt die jährliche Stromerzeugung in sonnenreichen Regionen wie Shandong und Jiangsu rund 1,1 Millionen kWh. Bei einem angenommenen täglichen Stromverbrauch von 1000 kWh für das Kühlhaus kann die Photovoltaikanlage etwa 30 % des Strombedarfs decken. Mit einem Energiespeicher von 2 MWh lassen sich die verbleibenden 70 % des Stromverbrauchs in Spitzenzeiten in Schwachlastzeiten verlagern, was zu einer Reduzierung der jährlichen Stromkosten des Kühlhauses um insgesamt über 50 % führt.

In realen Projekten hat das Photovoltaik-Speicher-Lademodell in Kombination mit Kältespeichern bereits erfolgreiche Ergebnisse gezeigt.

Im Januar 2025 wurde im Tianzhuang Cold Chain Logistics Park in Foshan, Guangdong, die erste nationale Demonstrationsanlage in Betrieb genommen, die Perowskit-Photovoltaik (PV) und Festkörper-Energiespeicher kombiniert. Das Projekt mit einem Gesamtinvestitionsvolumen von rund 18 Millionen Yuan verfügt über eine PV-Leistung von 4,25 MW und einen Energiespeicher von 105 kW/215 kWh. Es ist mit vollflüssigkeitsgekühlten Schnellladekanonen und Schnellladesäulen ausgestattet.

Dieses Projekt nutzt Perowskit-Photovoltaikmodule für Glasfassaden und Carports und erzielt dabei auch bei schwachem Licht eine hohe Stromerzeugungseffizienz. Die Energiespeicherung erfolgt über Festkörperbatterien, die eine höhere Sicherheit als herkömmliche Lithiumbatterien bieten. Intelligente Reinigungsroboter entfernen Staub von den PV-Moduloberflächen und sorgen so für einen reibungslosen Betrieb und die Wartung.

Die geplante nationale Kühlkettenlogistikbasis Nanjing in Jiangsu ist ein hochmodernes, CO₂-neutrales Großhandelszentrum für Agrarprodukte. Das Projekt erstreckt sich über eine Fläche von 530 Mu (ca. 35 Hektar) und soll in drei Phasen realisiert werden. Solar-PV-Anlagen auf dem Dach , kombiniert mit Lithium-Eisenphosphat-Energiespeicher um einen zu bauen integriertes PV-Speicher-Lade-Mikronetz Es wird erwartet, dass es 30 % des Strombedarfs für Kühlkettenlager decken und die Kohlenstoffemissionen um etwa 12.000 Tonnen pro Jahr reduzieren wird.

Das Projekt begann offiziell am 15. Oktober 2025 mit dem Bau. Es wird davon ausgegangen, dass das Projekt auch einen Start- und Landeplatz für Drohnen auf dem Dach vorsieht – Lieferdrohnen, die vom Dach des Kühlhauses starten, werden vollständig durch Photovoltaik und Energiespeicher mit Strom versorgt.

Anwendungsbereiche des Photovoltaik-Speicher-Lademodells: Das integrierte Energiestationsmodell mit Photovoltaik, Speicher und Ladefunktion eignet sich für große Kühlkettenlogistikparks, nationale Kühlkettenzentren, Lebensmittelverarbeitungsbetriebe usw. mit großen Dachflächen oder ungenutzten Grundstücken. Zu den Hauptvorteilen dieses Modells zählen niedrige Stromkosten auf lange Sicht, ein hoher Eigenversorgungsgrad mit grüner Energie und die Möglichkeit, Fördermittel für nachhaltiges Bauen oder CO₂-neutrale Parks zu beantragen.

Zu den Nachteilen zählen die hohen Anfangsinvestitionen, die typischerweise mehrere Millionen oder sogar Dutzende Millionen Yuan betragen, mit einer Amortisationszeit von etwa sechs bis acht Jahren. Darüber hinaus erfordert das Projekt die Koordination des Stromnetzanschlusses und damit verbundener Verfahren.

2. Industrielle und kommerzielle Energiespeicherung plus Kühlhaus

Ist das Kühlhaus klein oder erfüllt es nicht die Voraussetzungen für die Installation einer Photovoltaikanlage, kann ein separates industrielles und gewerbliches Energiespeichersystem eingesetzt werden. Der Hauptvorteil dieses Modells liegt in der Nutzung von Strompreisarbitrage zwischen Spitzen- und Schwachlastzeiten. Konkret wird das Energiespeichersystem nachts in den Schwachlastzeiten aufgeladen und tagsüber in den Spitzenlastzeiten entladen, um das Kühlhaus mit Strom zu versorgen.

Beispielsweise ist ein Kühlhaus in einer bestimmten Region mit einem 500-kWh-Energiespeichersystem ausgestattet. In den verbrauchsarmen Nachtstunden (üblicherweise 23:00 Uhr bis 7:00 Uhr des Folgetages) liegt der Strompreis bei etwa 0,3 Yuan/kWh; in den Spitzenzeiten tagsüber (10:00 Uhr bis 15:00 Uhr) beträgt er etwa 1,0 Yuan/kWh. Bei einer Ladung und einer Entladung pro Tag ergibt sich ein täglicher Arbitragegewinn von etwa (1,0 - 0,3) × 500 × 0,9 (Lade-/Entladeeffizienz) = 315 Yuan. Bei 330 Betriebstagen pro Jahr beträgt der jährliche Gewinn etwa 104.000 Yuan. Bei einer Systeminvestition von 0,9 Yuan/kWh belaufen sich die Investitionskosten für 500 kWh auf etwa 450.000 Yuan, mit einer Amortisationszeit von etwa 4,3 Jahren.

Dies beinhaltet nicht die Einsparungen bei den bedarfsabhängigen Stromkosten und den Wert der Notstromversorgung. Energiespeichersysteme können zudem die Stromkosten für Transformatoren bei maximaler Leistungsaufnahme senken, da sie die Stromversorgung während der Spitzenzeiten ergänzen und so eine Überlastung der Transformatoren verhindern. Gleichzeitig verfügen Energiespeichersysteme über netzunabhängige Notstromfunktionen und schalten nach einem Stromausfall automatisch für mehrere Stunden auf die Stromversorgung kritischer Geräte wie Kühlhauskompressoren und -lüfter um. Daher sind die Vorteile in realen Projekten oft noch höher.

Die Molkerei Sichuan Chengdu Xinhua West verarbeitet täglich über 300 Tonnen Frischmilch. Die Kühlkette und die kontinuierlichen Verarbeitungsschritte stellen hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Stromversorgung. Um die Stromkosten durch Preisunterschiede zwischen Spitzen- und Talzeiten zu senken und gleichzeitig als Notstromversorgung zu dienen, hat die Molkerei ein verbraucherseitiges Energiespeichersystem mit einer Leistung von 1,25 MW und einer Kapazität von 2,62 MWh installiert.

Die Chenxin-Lebensmittelfabrik in Taiwan hat ein 514-kWh-Speichersystem als Notstromversorgung für ihre Kühlhäuser installiert. Laut Statistiken von Taiwan Power (Taiwan Power) kommt es in der Region durchschnittlich zu etwa 1,2 Stromausfällen pro Jahr, die im Schnitt nach etwa 2,5 Stunden behoben sind. Durch den Speicher vermeidet die Fabrik potenzielle Verluste von rund 300.000 Yuan pro Stromausfall. Das System nimmt außerdem am Lastmanagement-Programm von Taipower teil und erhält dafür jährlich eine zusätzliche Förderung von rund 50.000 Yuan.

Hafen von Odessa, Ukraine: Winterstürme in der Ukraine verursachen häufige Stromschwankungen. Das Kühlhaus des Hafens hat zwei flüssigkeitsgekühlte Energiespeichersysteme mit je 261 kWh Kapazität installiert, um einen 85-kW-Kompressor des Kühlhauses mit Notstrom zu versorgen. Das System lief bei einer Umgebungstemperatur von -25 Grad Celsius kontinuierlich und ersetzte Dieselgeneratoren mit einer Laufzeit von weniger als acht Stunden. Der Projektentwickler gab öffentlich bekannt, dass dies die einzige Energielösung ohne Ausfallzeiten in den letzten fünf Jahren sei.

Der CCCC Smart Industrial Park in Wuhan, Provinz Hubei, ist der erste voll funktionsfähige Smart Industrial Park mit Kühlkette in Zentralchina. Er nutzt ein 100-kW/215-kWh-Energiespeichersystem im Außenbereich, das primär zur Deckung von Lastspitzen und zum Ausgleich von Lasttälern eingesetzt wird, um die Stromkosten des Parks zu senken. Laut Projektangaben beträgt die lokale Preisdifferenz zwischen Spitzen- und Schwachlastzeiten etwa 0,78 Yuan/kWh, was einen jährlichen Arbitragegewinn von ca. (0,78 × 215 × 0,9 × 330) = 49.800 Yuan ergibt. Die Systeminvestition beläuft sich auf ca. 190.000 Yuan, die Amortisationszeit beträgt ca. 3,8 Jahre.

Im Vergleich zu integrierten Photovoltaik-Speicher-Ladesystemen eignen sich kommerzielle und industrielle Energiespeichersysteme besser für Anwendungsbereiche wie Lebensmittelverarbeitungsbetriebe, kleine und mittlere Kühlhäuser, Supermarkt-Verteilzentren und pharmazeutische Kühlhäuser. Ihr Hauptvorteil liegt in den geringeren Investitionskosten: Die Investition in ein Energiespeichersystem für ein mittelgroßes Kühlhaus beläuft sich typischerweise auf einige Hunderttausend bis mehrere Millionen Yuan, mit einer Amortisationszeit von etwa drei bis fünf Jahren. Viele Projekte können das Energy Performance Contracting (EPC)-Modell nutzen, bei dem Energiespeicherdienstleister in die Anlagen investieren und diese errichten, und die Betreiber die Stromkosteneinsparungen teilen, wodurch keine Vorabinvestitionen erforderlich sind.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Renditen stark von den lokalen Strompreisunterschieden zwischen Spitzen- und Schwachlastzeiten abhängen. Ende 2025 betrug der durchschnittliche Preisunterschied zwischen Spitzen- und Schwachlastzeiten für Industrie- und Gewerbestrom Der Preis pro Provinz in China lag bei etwa 0,72 RMB/kWh, wobei Provinzen wie Guangdong, Zhejiang, Jiangsu und Shandong über 0,85 RMB/kWh lagen, während einige zentrale und westliche Provinzen unter 0,5 RMB/kWh verzeichneten. In Gebieten mit Preisunterschieden unter 0,6 RMB/kWh kann sich die Investition in Energiespeicherprojekte über sieben Jahre amortisieren, was deren Wirtschaftlichkeit deutlich mindert.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Verfügt eine Kühlhalle über mehr als 5.000 Quadratmeter nutzbare Dachfläche und einen jährlichen Stromverbrauch von über 2 Millionen kWh, bietet das Photovoltaik-Speicher-Lade-System (PV-SCDMA) höhere langfristige Renditen. Ist die Kühlhalle kleiner oder stehen nur begrenzte Mittel zur Verfügung und wird eine Amortisation innerhalb von drei Jahren erwartet, eignet sich das industrielle und gewerbliche Energiespeichermodell besser.