Speichersysteme

Energiespeichermöglichkeiten

Um das fluktuierende Angebot der erneuerbaren Energien an den Verbraucher anzupassen, müssen erneuerbare Energieerzeuger (wie Windturbinen, Hydroturbinen, Photovoltaik etc.) an Speichersysteme angekoppelt werden. Es ist aus technisch –wirtschaftlichen Gründen empfohlen verschiedene Speicher- technologien (wie Pump-, Druckluft-, Wärme-, Batteriespeicher und weitere chemische und thermische Speicher) in einem System zu verknüpfen.

Es erlaubt z.B. robuste mechanische Speicher (wie Pumpspeicher und Druckluftspeicher) für die langfristige Energiespeicherung einzusetzen, und Batteriespeicher nur als kurzzeitigen Energiepuffer (auf Grund der geringeren Lebensdauer) einzuplanen. Der Einsatz eines Speichersystems für mehrere Aufgaben bedingt natürlich hohe Anforderungen an das Speichermanagementsystem. Die Auswahl eines geeigneten Speichersystems hängt hier besonders stark von den unterschiedlichen Bedingungen, wie, vorhandener Platz, jährliche Wind- und Solarstrahlungsverteilung, Geländeart (vorhandene Möglichkeiten für den Pump-, Druckluftspeicheraufbau), und weitere Faktoren. Es muss insgesamt alles berücksichtigt werden bei der genauen Planung und Auslegung von dezentralen, bzw. autarken Energieversorgungskonzepten.

Die Wasserstofferzeugung und -speicherung bietet viele Möglichkeiten für Energiemanagement; gespeicherter Wasserstoff kann nach Bedarf in Gasturbinen, Brennstoffzellen und Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerken (GuD) für den elektrischen und thermischen Energiegewinn eingesetzt werden. Legt man beispielsweise für den Elektrolyse-Wirkungsgrad 80% und für die Verdichtung 95%, sowie für die Energierückgewinnung nach dem Speicherprozess bei Brennstoffzellen oder GuD Anlagen ein Wirkungsgrad von ca. 60% fest, dann würde sich ein Gesamtwirkungsgrad des Speicherpfades von ≥ 50% ergeben.

Entwicklungsziele:

Die Bereitstellung der Forschung und Ausarbeitung von verschiedenen Technologien (wie eine universale Batteriespeichereinrichtung, Druckluftspeicher, Wasserstoff, Wärmespeicher etc.).

Die neuen Technologien wie Brennstoffzellen und Wasserstofferzeuger- und Speichersysteme zugänglich zu machen.

Forschung im Bereich des verschiedenen Energie Speichermöglichkeiten

Um fluktuierenden Dargebot der erneuerbaren Energien an den Verbraucher anzupassen, müssen erneuerbare Energieerzeuger (wie  Windturbinen, Hydroturbinen, Photovoltaik etc.) an Speicher System angekoppelt werden.  Es ist aus technisch –wirtschaftlichen Gründen empfohlen verschiedene Speicher Technologien (wie Pump-, Druckluft-, Wärme-, Batteriespeicher und weitere chemische und thermische Speicher) in einem System zu verknüpfen.

Durch die Verbindung von verschiedenen erneuerbaren Energieerzeugungstechnologien mit einem passend dimensioniertem Speichersystem ist es möglich Haushalte und Gewerbe autark mit elektrischer und thermischer Energie zu versorgen.

Es erlaubt robuste mechanische Speicher wie Pumpspeicher und Druckluftspeicher für die langfristige Energiespeicherung einzusetzen, und Batteriespeicher nur als kurzzeitige Energiepuffer (auf Grund der geringeren Lebensdauer) einsetzen. Der Einsatz eines Speichersystems für mehrere Aufgaben bedingt natürlich hohe Anforderungen an das Speichermanagementsystem. Die Auswahl  eines geeigneten Speichersystems hängt hier besonders stark von den unterschiedlichen Bedingungen wie, vorhandene Platz, jährliche Wind- und Solarstrahlungsverteilung, Geländeart (vorhandene Möglichkeiten für die Pump-, Druckluftspeicher Aufbau), und weiter Faktoren. Es muss alles berücksichtigt werden bei Planung und Auslegung von dezentralen bzw. autarken Energieversorgungskonzepten.

Das Einsetzen von Wasserstoff in den Brennstoffzellen für die Erzeugung der elektrischen und thermischen Energie hat eine effektive Einwendung auf Grund der direkten chemischen Umwandlung mit höherem Gesamtwirkungsgrad von ca. 90-95%.

Die Wasserstofferzeugung und -speicherung bietet viele Möglichkeiten für Energiemanagement; gespeicherter Wasserstoff kann nach Bedarf in Gasturbinen, Brennstoffzellen und Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerken (GuD) für den elektrischen und thermischen Energiegewinn eingesetzt werden. Z.B. liegt man für die Elektrolyse Wirkungsgrad von 80% und für Verdichtung 95%, sowie für Energierückgewinnung nach den Speicherprozess bei Brennstoffzelle oder GuD Anlage ein Wirkungsgrad von ca. 60% dann ergibt sich Gesamtwirkungsgrad des Speicherpfades von ≥ 50%.

Entwicklungsziele:

  • Die Forschung und Ausarbeitung von verschiedenen Technologien (wie universale Batteriespeicher Einrichtung, Druckluftspeicher, Wasserstoff, Wärmespeicher etc.) bereitstellen;
  • Die neuen Technologien wie Brennstoffzellen und Wasserstoff Erzeuger- und Speichersystemen zugänglich zu machen.