Projekt 04
Ziel ist es einen effizienten Energiespeicher für den Speicherzeitraum von 2 bis 14 Tage zu bekommen. Betrachtet man die Arbeitspunkte der verschiedenen Speichertechnologien so kommen dafür Redox- Flow Batterien oder Druckluftspeichersysteme in Betracht. Da wir uns auf verbrauchernahe Hybridspeichersysteme konzentrieren wollen, haben wir uns für den Druckluftspeicher entschieden. Wir sehen hier das deutlich größere Entwicklungspotential, insbesondere bei mittelständischen Gewerbebetrieben die neben dem Thema Energiespeicher auch Prozessdruckluft benötigen. Hier versprechen wir uns eine deutlich verbessere Energieeffizienz.
Der Druckluftspeicher, als reiner Energiespeicher, kommt vornehmlich zwischen März und Oktober zum Einsatz und soll die verminderte regenerative Erzeugung z.B. bei Photovoltaikanlagen während des Durchzuges von Schlechtwetterfronten ausgleichen.
Problem
Bei der adiabatischen Druckluftspeicherung ist es möglich, den Wirkungsgrad des Speichers zu verbessern, sofern man durch einen thermischen Kreislauf die anfallende Wärme bei der Komprimierung abführt und extern speichert. Diese Wärme muss im Entspannungsprozess dem Ventil/Generator wieder zugeführt werden. Dadurch ist es möglich den Gesamtwirkungsgrad der Anlage deutlich zu verbessern.
Innovationsgehalt
Es besteht Entwicklungsbedarf eines speziellen Wärmetauschers, welcher in der Lage ist durch hydraulischen Abgleich auf unterschiedliche Luftdrücke und somit auf unterschiedliche Wärme- bzw. Kältemengen zu reagieren. Druckluftpumpen und Generatoren müssen abgestimmt und evaluiert werden. Zum jetzigen Zeitpunkt ist es nicht klar ob dies eine kombinierte Pumpen-/Generatorlösung geschehen kann oder je mit einem Einlass und einem Auslass optimiert wird. Verschiedene Druckluftbehälter sind zu untersuchen und sowohl nach technischen als auch wirtschaftliche Gesichtspunkten zu bewerten und anzupassen.
Der Druckluftspeicher ist durch geeignete Messfühler und Regelalgorithmen in das Steuerungssystem des Hybridspeicherwerkes XS einzubinden.
Netzwerkpartner:
Heckmann Stahl- und Metallbau Ost GmbH, (n.n. – Unternehmen Wärmetauscher), Convia GmbH
Brandenburgische Technische Universität Cottbus
Assoziierte Partner:
ZM Mestil Sp. z o.o.