ReserveBatt – Momentanreserve mit Hochleistungsbatterien – Systemdienstleistungen für den stabilen und sicheren Betrieb des Energieversorgungssystems

Abschlussbericht

Beck, Hans-Peter

• Verlag: Cuvillier Verlag
• Jahr: 2023
• eBook-ISBN:
  9783736965676
• ISBN drucken:
  9783736975675
• Auflage: 1

Im Zuge der voranschreitenden Energiewende und der dadurch bedingen Abschaltung konventioneller Kraftwerke nimmt die Momentanreserve im Netz durch Wegfall der in den Kraftwerksgeneratoren bei Betrieb gespeicherten kinetischen Energie ab. Um die heute gegebene diesbezügliche Versorgungssicherheit zu erhalten, müssen die fehlenden rotierenden Rotiermassen durch leistungsstarke Batterien mit relativ geringem Energieinhalt und deren Anschluss über Dreiphasen-Umrichter mit Vierquadrantenbetriebsart ersetzt werden. Im vorliegenden EFZN-Band wird einschlägig darüber berichtet, unter welchen Bedingungen dieses möglich ist, wobei das Schwungradverhalten virtuell nachgebildet werden kann (Virtuelle Synchronmaschine – VISMA).

Inhaltsverzeichnis

• 1 Überblick Gesamtvorhaben
• 2 Darstellung Aufgabenstellung,der Voraussetzungen,der Planungund des Ablaufs des Gesamt und der Teilvorhaben
• 2.1 Aufgabenstellung􀀃Gesamtsystem/Maschinenmodell – EFZN/TU Clausthal
• 2.2 Aufgabenstellung Batteriesystem–AKASOL
• 2.3 AufgabenstellungBatteriesicherheitstechnik–STÖBICH Technologies
• 2.4 Aufgabenstellung Faseroptisches Sensorsystem–Fraunhofer HHI
• 2.5 Aufgabenstellung Intelligentes Leistungsmodul–Infineon Technologies
• 2.6 Aufgabenstellung Wechselrichtersystem–KEBA Industrial Automation Germany
• 3 Ergebnisse Gesamtsystem / Maschinenmodell – EFZN / TU Clausthal
• 3.1 Konzeption Momentanreserve und Schlüsselkomponenten
• 3.2 Modellierung des Gesamtsystems
• 3.3 Aufbau der Komponenten und des Gesamtsystems
• 3.4 Alterungsmodell für Lithium Ionen Batterien für hochdynamische Belastungen
• 3.5 Laboruntersuchungen Batterien
• 3.6 Laboruntersuchungen Gesamtsystem
• 3.7 Felduntersuchungen Gesamtsystem
• 3.8 Betrachtung der Wirtschaftlichkeit, Geschäftsmodelle, Use􀍲Cases
• 4 Ergebnisse Batteriesystem – AKASOL
• 4.1 Entwicklung des modularen Batteriesystems
• 4.2 Optimierungspotenzial des Batteriesystems
• 4.3 Auslegung hinsichtlich Energieinhalt und Leistungsfähigkeit
• 4.4 Sicherheitsrelevante Sensorik / Schutzeinrichtungen
• 4.5 Brandschutzkonzept und Nachweis der Propagationsfestigkeit
• 4.6 Zusammenfassung und Fazit
• 5 Ergebnisse Batteriesicherheitstechnik–STÖBICH Technology
• 5.1 Konzeption Schlüsselkomponenten - Sicherheitskonzept
• 5.2 Aufbau der Komponenten
• 5.3 Test und Verifikation Sicherheitskonzept
• 6 Ergebnisse Faseroptisches Sensorsystem – Fraunhofer HHI
• 6.1 Einführung
• 6.2 Sensorik
• 6.3 Messsystem
• 6.4 Batterien und Sicherheit
• 7 Ergebnisse Wechselrichtersystem - -KEBA Industrial Automation Germany
• 7.1 Gesamtkonzept und Lastenheft des Wechselrichtersystems
• 7.2 Auslegung des Wechselrichtersystems
• 7.4 Prototypische Realisierung des Wechselrichtersystems:Pilot 2
• 8 Ergebnisse Intelligentes Leistungsmodul – Infineon Technologies
• 8.1 Intelligentes Leistungsmodul –Konzepte und Umsetzung
• 8.2 Simulationsmodell des intelligenten Leistungsmoduls
• 8.3 Laboruntersuchungen des intelligenten Leistungsmoduls
• 9 Verwertbarkeit der Ergebnisse
• 10 Relevante Ergebnisse Dritter
• 10.1 Praktische Ergebnisse
• 10.2 Forschungsergebnisse
• 11 Erfolgte Veröffentlichungen
• 12 Literaturverzeichnis