Entwicklung eine autarke Energieversorgungskonzept
Der modulare Aufbau und der geringe Platzbedarf erlauben es, die autarke EE-Anlage in der Nähe der Verbraucher (Siedlung, Gewerbe, Haushalt) einzurichten. Die Energie wird effektiver verteilt, in den Zeiten wenn ein Bedarf entsteht; und bei niedrigen Bedarf wird in verschiedene Form (elektrisch, thermisch, mechanisch, chemisch H2 und O2 etc.) gespeichert. Selbstverständlich sind noch umfangreiche Forschungen notwendig, um das gesamte Energieversorgungssystem mit der Transport- und Verteilungstechnologie umzufassen.
Das Konzept ist nicht auf eine spezielle Art der Energieerzeugung zugeschnitten, sondern kann an die spezifischen Wetterbedingungen der jeweiligen Region angepasst werden. Durch die optimale Auslegung von verschiedenen Energieerzeugern, wie z.B. Photovoltaik und Windenergieanlagen, kann eine relativ gleichmäßige elektrische Energieerzeugeng sichergestellt werden. Hierbei werden die verschiedenen Erzeugungscharakteristiken in Abhängigkeit von den Jahreszeiten berücksichtigt.
Durchgeführt werden theoretische und praktische Verfahren bei Entwicklung eine Vorrichtung für eine autarke Energieversorgung, die verschiedene erneuerbare Energieerzeuger (z.B. Windturbinen, Photovoltaik, Hydrogeneratoren, Styrling Generatoren, Brennstoffzellen etc.), in Verbindung mit verschiedenen elektrischen, mechanischen und chemischen Energiespeichersystemen (wie Batterien, Druckluftspeicher, Wasserstoff, Wärmespeicher etc.) umfast.
Bei Entwicklungsprozess einer autarken erneuerbarer Energie Anlage wurden folgende Ziele definiert:
- Entwicklung der Anlagen mit einer zuverlässigen und effizienten Energieversorgung; möglichst emissionsfrei;
- Effektive Einbindung von verschiedenen elektrischen und chemischen Energiequellen, um einen möglichst hohen Wirkungsgrad des Systems zu erreichen;
- Gewährleistung der Zuverlässigkeit und Netzsicherheit bei autarker Energieerzeugung;
- Es soll gezeigt werden dass es möglich ist, die eine hohe Versorgungssicherheit und Zuverlässigkeit aufweisen, Wirtschaftlichkeit im Betrieb solcher Anlagen. Dabei es ist wesentlich umwelt- und klimafreundlicher, und eine sichere und zuverlässige Energieeinspeisung gewährleisten, ohne dass die Notwendigkeit der Anbindung an ein Übertragungsnetz besteht;
- Kostengünstige Produktion elektrischer Energie.
Vorteile
- Ein Vorteil netzautarker erneuerbarer Energieanlagen gegenüber konventionellen Energieanlagen ist vor allem der geringere Verlust von elektrischer Energie, weil die Entfernungen zwischen dem Energieverbraucher und der Energieerzeugungsanlage deutlich kleiner sind;
- Effektive Einbindung von verschiedenen elektrischen und chemischen Energiequellen und Speichersystemen, um einen möglichst hohen Wirkungsgrad des Gesamtsystems zu erreichen;
- Darüber hinaus kann elektrische Energie dank mehrerer Energiespeicherungsmöglichkeiten entsprechend den Verbraucherlastprofilen eingespeist werden;
- Ebenso kann mit Hilfe einer Kraft-Wärme-Kopplung der Kunde mit thermischer Energie versorgt werden und somit der Gesamtwirkungsgrad der erneuerbaren Energieanlage erhöht werden;
- Der Hauptvorteil einer solchen Anlage ist vor allem ein effektiverer Einsatz grüner Energie und eine wesentlich niedrigere Schadstoffemission im Vergleich zu existierenden Kraftwerken;
- Möglichst kostengünstige elektrische Energieerzeugung.
Die autarke System werden so Entwickelt und Ausgelegt werden das die größtenteils des Energie wird direkt zum Verbraucher geleitet und nur die Bruchteil von übrig gebliebene elektrische Energie würde in Speichersystem gespeichert. Dass reduziert signifikant Platzbedarf und Investitionskosten für die Speichersystem in vergleich mit großen Batteriespeichersystem.
Eine autarke Energieversorgung wird im Moment aufgrund ihrer hohen Komplexität noch als nicht rentabel angesehen. Das größte Hindernis für den wirtschaftlichen Einsatz solcher Systeme bildet der große Aufwand, der bei der Integration von erneuerbaren Energieerzeugern und – speichern in bestehende Energieverteilungssysteme betrieben werden muss. Deshalb ist es mit den schon existierenden Lösungen relativ aufwendig ein autarkes Energieversorgungssystem aufzubauen, da der dazugehörige Ingenieursaufwand nicht nur die Kosten in die Höhe treibt, sondern auch die Zeit bis zur Inbetriebnahme erheblich verlängert. Deswegen erforschen wir neue Möglichkeiten für die dezentrale bzw. autarke Energieversorgung um den Einsatz umweltschonender, regenerativer Energiequellen in verschiedenen privaten und industriellen Bereichen fördern.
Technische Eigenschaften
Das fortgeschrittene autarke Energieversorgungskonzept. Mit dem Einsatz von nichtstandardisierten Ingenieurlösungen durch die Verknüpfung von mehreren erneuerbaren Energieträgern, wie Windenergie, Solarenergie, Biomasse und weiteren Energieerzeugern kann die Strom- und Wärmenachfrage zu einem großen Teil gedeckt werden.
Vorteile der autarken Energieversorgung
| Zuverlässigkeit und Sicherheit | Ökonomische Aspekte | Ökologische Vorteile | Energiequalität |
| -Höhe Zuverlässigkeit bei Einspeisung von kritischen Lasten -Kein Einfluss von Netzstörungen und „congestion“ -Hohe Energiebereitstellungs-möglichkeit (wegen modularem Aufbau und Speicherungssystem) -Reduzierung von Netzverlusten |
-Kosten reduzierung durch die Trennung von Höhst- und Hochspannungsnetz -Niedrige Betriebskosten -Kein Preisunterschied zwischen Grundlast und Spitzenlast-versorgung |
-Kein oder relativer niedriger Schadstoff- ausstoß -Effiziente Nutzung von grüner Energie |
-Verbesserung der Spannungsqualität -Optimale Energieverteilung und Regelungsmechanis-men -Effiziente Energieversorgung nach Bedarf |
Das autarke Energieversorgungssystem verlangt neue Lösungen im Bereich der Steuerung, Messtechnik und Kommunikation mit dem Einsatz vom flexiblen System für autarke Energieversorgung..