Einsatz von Energiespeicher-Technologien in Inselsystemen mit hohem Anteil Erneuerbarer Energien:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2013
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| Schriftenreihe: | Berichte aus der Energietechnik
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| Schlagworte: | |
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| Beschreibung: | VIII, 188 S. Ill., graph. Darst. |
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INHALTSVERZEICHNIS I
INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGEN IV
FORMELZEICHEN UND INDIZES V
1 EINLEITUNG 1
1.1 M O T I V A T I O N 1
1.2 INHALT 2
2 DAS INSELSYSTEM 3
2.1 N A C H B I L D U N G D E R ELEKTRISCHEN LAST 3
2.2 REGENERATIVE ENERGIEN 7
2.2.1 PHOTOVOLTAIKANLAGEN 7
2.2.2 WINDKRAFTANLAGEN 12
2.2.3 BIOMASSE 15
2.3 ENERGIESPEICHERSYSTEM 16
2.4 B A C K U P S Y S T E M 18
3 ENERGIESPEICHER 21
3.1 WICHTIGE BEGRIFFE V O N ENERGIESPEICHERN 2 2
3.2 EIGENSCHAFTEN V O N ENERGIESPEICHERN 2 5
3.2.1 SPEZIFISCHE KOSTEN 25
3.2.2 WIRKUNGSGRAD 26
3.2.3 SELBSTENTLADUNG 28
3.2.4 ALTERUNG 29
3.2.5 ENERGIE- UND LEISTUNGSDICHTEN 31
3.3 ELEKTROCHEMISCHE ENERGIESPEICHER 3 2
3.3.1 NIEDERTEMPERATUR-BATTERIEN 34
3.3.2 HOCHTEMPERATUR-BATTERIEN 42
3.3.3 FLOW-BATTERIEN 4 5
3.3.4 GAS-BATTERIEN 4 9
3.4 M E C H A N I S C H E E N E R G I E S P E I C H E R 5 4
3.4.1 PUMPSPEICHER 54
3.4.2 DRUCKLUFTSPEICHER 56
3.4.3 SCHWUNGMASSENSPEICHER 58
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IMAGE 2
II INHALTSVERZEICHNIS
3.5 T H E R M I S C H E ENERGIESPEICHER 61
4 SIMULATIONSPROGRAMM 65
4.1 EINGANGSDATEN 6 6
4.2 OPTIMIERUNGSALGORITHMUS 6 7
4.3 BETRIEBSSTRATEGIEN 7 0
4.4 B E R E C H N U N G D E R JAHRESVERTAEUFE 7 2
4.4.1 WIRKUNGSGRAD-KENNLINIEN 75
4.4.2 MAXIMALE LADE- UND ENTLADELEISTUNG 75
4.4.3 SELBSTENTLADUNG 77
4.4.4 TEMPERATUR-MODELL 78
4.4.5 ALTERUNG 79
4.5 KOSTENBERECHNUNG 82
4.5.1 KOSTEN DES REGENERATIVEN ENERGIESYSTEMS 84
4.5.2 KOSTEN DES ENERGIESPEICHERSYSTEMS 85
4.5.3 KOSTEN DES BACKUPSYSTEMS 89
5 ERGEBNISSE UND AUSWERTUNG 91
5.1 REFERENZSZENARIOS 91
5.2 EINFLUSS D E R ENERGIESPEICHEREIGENSCHAFTEN 9 7
5.2.1 EINFLUSS DER SPEZIFISCHEN KOSTEN 98
5.2.2 EINFLUSS DER SELBSTENTLADUNG 101
5.2.3 EINFLUSS DES SYSTEMWIRKUNGSGRADES 105
5.2.4 EINFLUSS DER LEISTUNGSFAEHIGKEIT 109
5.2.5 EINFLUSS DER ZYKLENFESTIGKEIT 112
5.2.6 EINFLUSS DER LEBENSDAUER 116
5.2.7 ZUSAMMENFASSUNG DER SENSITIVITAETSANALYSE 119
5.3 O P T I M I E R U N G EINES INSELSYSTEMS 121
5.4 100% REGENERATIVE ENERGIEVERSORGUNG 123
5.5 PARALLELBETRIEB V O N ENERGIESPEICHERN 126
5.5.1 INSELSYSTEM IM MW-BEREICH 126
5.5.2 SOLAR-HOME-SYSTEM IM KW-BEREICH 127
6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 131
7 LITERATURVERZEICHNIS 135
8 ANHANG 147
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS III
8.1 B E R E C H N U N G D E R SOLAREINSTRAHLUNG 147
8.2 A L B E D O 154
8.3 RAUIGKEITSWERTE 154
8.4 D A T E N Z U D E N ENERGIESPEICHERSYSTEMEN 155
8.4.1 BLEI-SAEURE-BATTERIE 155
8.4.2 NIMH-BATTERIE 156
8.4.3 LITHIUM-BATTERIE 157
8.4.4 NAS-BATTERIE 159
8.4.5 ZEBRA-BATTERIE 161
8.4.6 VANADIUM-REDOX-FLOW 162
8.4.7 ZINK-BROM-BATTERIE 162
8.4.8 WASSERSTOFFSYSTEM 164
8.4.9 SOLARFUEL SYSTEM 165
8.4.10 PUMPWASSERSPEICHER 166
8.4.11 DRUCKLUFTSPEICHER 167
8.4.12 SCHWUNGMASSENSPEICHER 167
8.4.13 THERMOELEKTRISCHER ENERGIESPEICHER 168
8.5 ERGEBNISSE REFERENZSZENARIOS 169
8.6 ERGEBNISSE F UE R D E N EINFLUSS D E R ENERGIESPEICHEREIGENSCHAFTEN
173
8.6.1 LEISTUNGSDICHTE 173
8.6.2 LEBENSDAUER 174
8.7 ERGEBNISSE R I C H T U N G 100% REGENERATIVE ENERGIEVERSORGUNG 175
8.8 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 182
8.9 TABELLENVERZEICHNIS 186
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