HD-Store: Machbarkeitsstudie über dezentrale Hydraulik-Druckgas-Speicher

01.06.2015 bis 30.11.2016

Ein stetiger und deutlicher Trend zur Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energie am Strommix in Europa aufgrund der zu erreichenden Klimaziele ist klar zu erkennen. Besonders die Bereiche Windkraft und Photovoltaik verzeichnen nennenswerte Zuwächse. Die Einführung und Weiterentwicklung von innovativen und nachhaltigen Speichertechnologien um eine flexible und intelligente Energieversorgung (Stichwort: Smart Grids, Load Shift, Peak Shaving, Eigenverbrauchserhöhung) zu fördern wird von der Fachwelt als Notwendigkeit zum weiteren Ausbau dezentraler, volatiler erneuerbarer Energien gesehen.  Denn mit dem Einsatz von Speichertechnologien kann unter anderem der Netzbezug und die Netzeinspeisung verringert werden. Ein weiterer wichtiger Faktor stellen die, im Vergleich zu den steigenden Strombezugspreisen, sinkenden Einspeisetarife dar. Aktuell stehen nur Blei- und Li-Ionen Akkumulatoren als wirtschaftlich akzeptable und marktreife Technologie im Bereich der Kleinspeicher zur Verfügung. Bei der derzeitigen Preissituation in diesem Segment ist die Wirtschaftlichkeit für die längere Speicherung elektrischer Energie nicht gegeben.

Eine vielversprechende Speichertechnologie zur Anwendung als dezentraler Mittel- und Langzeitspeicher im Bereich von 10 kWh bis 10 MWh stellt ein Hydraulik-Druckgas-Speicher dar. Diese Technologie vereint einen pneumatischen Speicher mit einem angekoppelten hydraulischen System, wodurch sich unter anderem folgende (technische) Vorteile gegenüber anderen Technologien ergeben. Durch die modulare Bauweise kann das System individuell an die jeweilige Anwendung angepasst werden und ist damit über einen weiten Einsatzbereich frei skalierbar. Die grundlegenden Systemkomponenten und Einzeltechnologien sind Stand der Technik, bereits am Markt erhältlich und vielfach erprobt. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit auf ein sicheres, zuverlässiges, flexibles und kostengünstiges Speichersystem. Prioritäres Ziel des Projekts ist die Untersuchung der wirtschaftlichen und technischen Machbarkeit des angestrebten HDS Systems. Das Vorhaben soll die notwendige Datengrundlage und Erkenntnis für die Realisierung einer Pilotanlage in einem nachfolgendem F&E- Projekt generieren und den dafür erforderlichen Entwicklungsbedarf feststellen. Basierend auf der Projektidee erfolgt der Entwurf eines Basissystems welches im Anschluss einer gründlichen Systemanalyse unterzogen wird. In weiterer Folge soll ein Simulationsmodell einer vollständigen HDS-Anlage und deren Einzelkomponenten abgeleitet werden. Als passende Simulationsumgebung wird dabei Mathworks Matlab/Simulink angesehen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen werden die Eigenschaften, Charakteristiken, Schwachstellen und Entwicklungsnotwendigkeiten der Technologie aufgezeigt, um schließlich in die Zusammenstellung eines Speichsystems mit möglichen Musteranwendungen zu münden. Aufgrund dieser Vorgehensweise kann das Vorhaben kostengünstig und effizient durchgeführt werden.


Projektpartner

Das Projekt HD-Store ist ein Einzelprojekt der 4ward Energy Research GmbH.



„Energieforschungsprogramm“, 1. Ausschreibung.