Kondensatoren als Energiespeicher- Die Zukunft der Netzstabilität

Transkript

1 Kondensatoren als Energiespeicher- Die Zukunft der Netzstabilität

2 FTCAP - Profile Fischer & Tausche Gründung 1948 in Husum Familienunternehmen Integration von Leclanché Capacitors (Schweiz) in 2004 Entwicklung, Produktion und Vertrieb von Aluminium-Elektrolyt- und Folienkondensatoren Mio Euro Gruppenumsatz 150 MA in Husum + 20 MA in Yverdon

3 Stromausfall in Hannover 2011

4 Netzunterbrechungen - Kurzzeit ms - Bereich Brown out -> Daten, Funktionsverluste! -> Empfindliche Elektronik betroffen - Langzeit ( Blackout ) -> Infrastrukturschäden

5 SAIDI (System Average Interruption Duration Index) 25 Minuten Ohne Strom in Deutschland(länger als 3 min Unterbrechung) Quelle: Bundesnetzagentur

6 Laut dem Verband der Industriellen Energie- und Kraftwirtschaft (VIK) sei die Beschränkung auf Ausfälle, die länger als 3 Minuten andauern, zu ungenau. Rund 60 % der Störungen hätten weniger als eine Sekunde gedauert, was vor allem Industriekunden erhebliche Probleme verursache. Solche kurzen Störungen können aber per unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) vom Kunden selbst abgefangen werden.

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8 1,50 1,00 0,50 0,00-0, Sinus -1,00-1,50 Sinus mit Oberwellen

9 Auswirkung von Oberschwingungen Zerstörung und Fehlfunktionen von Betriebsmittel insbesondere industrieller Anlagen Schaltnetzteile reagieren beispielsweise im Falle von Kurzzeitunterbrechungen mit extrem hohen Einschaltspitzen, die das 20fache der Nennlast erreichen können. Schnellere Alterung von Dreh- oder Wechselstrommotoren und Generatoren Erniedrigung der Lebensdauer von Glühlampen und Überlast von Leuchtstofflampen Zerstörung von Kompensations-Anlagen Neutralleiterströme führen zu erhöhter Korrosion in Rohleitungen etc. Systemabstürzen an Personal Computern, Datenverluste

10 Was kann man tun?

11 Einsatz von Energiespeicher!

12 Energiespeicher Technologie Batterie Super-Kondensator Aluminium-Elektrolyt-Kondensator Film(Folien)-Kondensator Zeitfenster Stunden, Minuten Minute 100 ms kleiner 100 ms Nur Filter

13 Energiespeicher (Ragone Chart) 100 1h 360s 36s 3,6s 360ms 36ms 3,6ms Energy density Wh/kg EDLC Al-Elcap Power cap 360us 36us 3,6us 360ns Power density kw/kg

14 Kondensator Technologie-Vergleich* * (Quelle: Wikipedia)

15 Energiespeicher Batterien Super-Kondensatoren (EDLC) Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren Filmkondensatoren

16 EDLC- Konstruktion* 1.Terminals, 2.Safety vent, 3.Sealing disc, 4.Aluminum can, 5.Positive pole, 6.Separator, 7.Carbon electrode, 8.Collector, 9.Carbon electrode, 10.Negative pole supercapacitor with stacked electrodes 1.Positive electrode, 2.Negative electrode, 3.Separator * (Quelle: Wikipedia)

17 Maxwell Grid Storage solution

18 Energiespeicher Batterien Super-Kondensatoren (EDLC) Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren Filmkondensatoren

19 Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren

20 Kathodenfolie (-) Papier/Elektrolyt Anodenfolie (+) Schematischer Aufbau eines Aluminium-Elektrolyt-Kondensators.

21 Vorteile von Elektrolytkondensatoren - Direkte hohe Volumenkapazität ohne komplizierte Serienschaltung von Zellen - Hohe Temperaturstabilität - Hohe Strombelastbarkeit - Langjährige Felderfahrung - Kostenvorteile - Verfügbarkeit der Ausgangsmaterialien Nachteile - Höheres Gewicht, damit niedrigere massenbezogene Energiedichte

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Haben Sie Fragen?