Pilotprojekte

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DC-Backbone mit Strom-Gas-Kopplung

Durch den stetig steigenden Anteil an regenerativen und damit verbundenen kleineren und stark verteilten Energiequellen steigt auch ihr Einfluss auf heutige Verteilnetze. Die bisher stark zentralisierte Verteilung wird durch eine steigende Anzahl von dezentralen Quellen neuen Belastungen unterworfen. Neben einem lokalen Über- oder Unterangebot können auch starke Fluktuationen auftreten.

Neue intelligente Netzstrukturen in Verbindung mit elektrochemischen Energiespeichern bieten die Möglichkeit, diese Effekte direkt im lokalen Netz abzufangen und dadurch das Verbundnetz zu entlasten. SmartMeter und intelligente Kommunikationstechnik ermöglichen es, frühzeitig auf Engpässe zu reagieren und bessere Last-Prognosen auch bei steigendem Anteil an dezentralen Quellen/Lasten zu erstellen.

Für die Versorgung von Industrie, kommerziellen Gebäuden und Wohnhäusern steht bereits eine Vielzahl von Quellen und Systemen zur Leistungsverteilung, Wandlung und Speicherung zur Verfügung. Diese Vielfalt macht jedoch die Integration in ein gemeinsames Netz sehr komplex, da viele Freiheitsgrade gegeneinander abgewogen werden müssen.

Um die Vielzahl der unterschiedlichen Quellen zu einem gemeinsamen Netz zusammenzuführen, spielen speziell die leistungselektronischen Elektroniksysteme eine entscheidende Rolle. Wichtige Aufgaben sind z.B. die Spannungsanpassung, Sicherheitsfunktionen (Strombegrenzung, Leistungsbegrenzung, Notabschaltung), Regelung und Netzstabilität, Messung und Monitoring von Strom und Spannung sowie die Kommunikation mit anderen Komponenten und den Nutzern.

Die Auswahl einer geeigneten Speichertechnologie ist sehr stark vom jeweiligen Gebäudetyp, Aufstellort, Quell- und Verbrauchsprofil, von der Kapazität der Speicher, der Jahreszeit und weiteren Faktoren abhängig. So bieten sich z.B. Li-Ion-Batteriespeicher durch einen hohen Wirkungsgrad (98%) für den Ausgleich von Fluktuationen in einem elektrischen Netz an. Die geringe spezifische Energiedichte und die hohen Sicherheitsanforderungen machen diese Technologie für große Speichersysteme jedoch zu teuer. Für große Speichersysteme sind Technologien, die einen chemischen Energieträger (z.B. Wasserstoff, LOHC) nutzen, geeignet. Die Speichergröße ist einfach und kostengünstig durch die Tankgröße festgelegt. Auch Tanken, Transport, An- und Verkauf von (100% regenerativen) Energieträgern wäre durch diese Technologie möglich.