Elektrische Speichertechnik Status und Ausblick
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- Til Rothbauer
- vor 5 Jahren
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1 Elektrische Speichertechnik Status und Ausblick 19. Oktober 2011 Debatten-Abend Technologien und Energiespeicherung Stiftung Energie & Klimaschutz Stuttgart Dr. Klaus Dieterich, Robert Bosch GmbH 1
2 Elektrische Speichertechnik - Status und Ausblick Das Ölzeitalter eine kurze Periode 300 Erdölförderung in EJ/a Verbrauch bisher und Prognosen l auch bzgl. jeder Verfügung, Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
3 Erneuerbare Energien: Konversionspfade Primärenergiequelle Erscheinungsform Biomasse Wasserkraft natürlich Photosynthese Verdunstung, Niederschlag, Schmelzen Energieumwandlung technisch Heizkraftwerk, Konversionsanlage Wasserkraftwerk Sekundär- Energie Wärme, Brennstoff Windkraft Atmosphärenbewegung Windenergieanlage Wellenbewegung Wellenkraftwerk Sonne Meeresströmung Strömungskraftwerk Erdwärmung Erdoberfläche Wärmepumpe Wärme und Atmosphäre Meereswärmekraftwerk Solarstrahlung Photolyse Brennstoff Photovoltaik Solarstrahlung Solarthermie Solarkraftwerk (CSP) Aufwindkraftwerk Wärme Mond Gravitation Gezeiten Gezeitenkraftwerk Erde Erdwärme Geothermie Geothermisches Kraftwerk Wärme, 3
4 Anwendungen der Energiespeicherung Stationär Mobil 4
5 Stationär-Technologien und Reifegrad Serienreif Demon strator Prototyp Laborstadium Frühes Stadium Geographische Einsatz grenzen Begrenzte Energie: Nur Leistung Wenig Aktivität, Funktionsnachteile Wenige Zyklen Geringes Verbesserungspotential Etablierte Entwickler u. Anbieter Hohes techn. Potential CAES: Compressed air energy storage; PHES: Pumped hydro energy storage; PSB: Sodium polysulfide bromine; SMES: Superconducting magnetic energy storage; Adv. Pb: Bleiakkumulatoren neuer Technologie; 5
6 A B Elektrische Speichertechnik Status und Ausblick Stationär: 3 Anwendungsbereiche Compensation capacity Grid stability h s Netzkompensationsenergie Ausgleich von erzeugungs- und nachfrageseitiger Volatilität im Netz innerhalb eines Tages (Last- u. Erzeugungsspitzen) Regelenergie Für Zeiträume < 1 Stunde, Frequenzregelung, Kompensation von Spitzenlasten Primäre (ms), sekundäre (min) u. tertiäre Regelenergie (mehrer Minuten bis zu 1h) C Off-grid and backup Off Grid Autonome Anwendungen: Telekom-Tower, Arbeitsund Wohnbereiche ohne Netz Notstromversorgungen 6
7 Mobil: Akkumulatortechnologien und Reifegrad Kathodenmaterial: Energiedichte* Gen. 3 Gen. 3 Gen. 4 Gen. 4 Li-Luft Zukünftige Konzepte Generation 2 NCM = Li(Ni 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 )O 2 LMO = Li 2 MnO 4 Generation 3 HV-NCM = xli 2 MnO 3 *(1- x)limo 2 e.g. Li 2 CoPO 4 F (Fluorphosphate) Li- Schwefel Aktueller Status Zelltechnologie im Markt e.g. Aktueller Status Generation 4 Lithium Schwefel Lithium-Luft / Lithium Sauerstoff Automotive & industrielle Zellen Zellen aus der Forschung * Daten für eine Zelle 7
8 Bosch Power Tools Elektrowerkzeuge mit Li-Ionen Akkumulatoren Bosch e-bikes Integriertes System (Li-Batterie, Lader, Fahreinheit) für e-bike Samsung/Bosch Batteriesysteme für Hybrid- u. Elektrofahrzeuge Bosch Akkumulatoren für marine Anwendungen Bosch Corporate Research Neue Hochenergie Lithium Akkumulatoren Materialforschung 8
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