Kapitel 4.4 - Künftige Energiesysteme Flashcards
Welche Hindernisse haben die erzeugte Strom von PV und Wind bzw. im bestehenden Stromnetz? Welche 3 technnologische Ansätze können diese Hindernisse lösen?
Hindernisse:
-Volatilität in der Erzeugung
-Bestehende Stromnetze haben strenge Anforderungen an die Qualität des Stroms (Spannung und Frequenz)
-Strom im Netz kann nicht gespeichert werden
Was muss gemacht werden:
-ganzheitliche Energiesysteme mit intelligenten Technologien wie Speicheroptionen und verstärkte Ausbau der Energieverteilungsnetze erforderlich
1. Energiespeichersysteme (EES)
2. Verstärkter Netzausbau für eine optimierte Verteilung
3. Smart grids
->mehr Zusammenspiel der verschiedenen Energiewandlungstechnologien
Was sollte bei dem Ausbau des Verteilnetzes gemacht werden? Welche Herausforderungen gibt es? Wie ist der Stand in Deutschland?
Die Transportkapazitäten können durch neue, stärkere Leitungen und/oder Leistungstransformatoren erhöht werden
Technische Herausforderungen + Kosten + Akzeptanz in der Bevölkerung (Z.B.: Freilandleitungen wären günstiger als erdgebundene Verkabelungen, aber sind weniger von der Bevölkerung akzeptiert)
Der Stand des Netzausbaus ist hinter dem gesetzten Zeitplan: Viele Leitungen befinden sich noch in der Planung-/Genehmigungsverfahren
Was sind Smart Grids? Wobei sollen sie helfen? Welches Gerät ist dabei notwendig?
Sind inteligente Energieverteilungsnetze (v.a. Stromnetze) – zum Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch über inteligente Netze
Sollen helfen, die Energieeinspeisung in die Verteilsysteme bis hin zu den Verbrauchern zu koordinieren
Notwendiges Gerät: Smart meter (inteligentes Messsystem bei Erzeugern, Verteilern und Konsumenten, besteht aus Stromzähler und Kommunikationseinheit
Nennen Sie die Speicherkonzepte für den Stromsektor, Verkehrsektor und Wärmesektor
Stromsektor:
-Akkumulatoren (elektrochemische Speicher)
-Pumpspeicherkraftwerke (mechanische Speicher)
-Kondensatoren (elektrische Kurzzeitspeicher)
Verkehrsektor:
-Tanks für Biokraftstoff (Power-to-X)
-Akkumulartoren
Wärmesektor:
-Behälter mit Warmwasser
-Phasenübergangsmaterialien (Phase Change Materials)
Ordnen Sie Kondensatoren, Batterien und Power-to-Gas im Sinne von Speicherdauer und Kapazität
-Kondensatoren: Kurzzeitspeicher (eignen sich für schnelle Stabilisierung von Stromnetzen), haben geringe Kapazität
-Batterien: mittlere Speicherdauer - eignen sich für die Speicherung von wenigen kWh bis einigen MWh über Stunden bis Tagen
-Power-to-Gas: eignen sich für grosse Energiemengen (TWh Speicherkapazität) und können saisonübergreifend Energie für Zeiten ohne Wind und Sonne speichern
Allgemein betrachtet, wass muss geben, damit die Transformation der auf fossilen Rohstoffen basierenden Gesellschaft hin zu einer nachhaltigen Gesellschaft funktionieren kann?
Sektorenkopplung und synergistisch wirkend Speichertechnologien, der passenden Energiespeicher- und Verteilungsinfrastruktur und den geeigneten Endgeräten
