JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbh

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1 JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbh Technische von Energiespeicher- Anwendungsbeispielen & deren Gesamtbewertung K.-P. Felberbauer, G. Jungmeier, K. Könighofer, J. Pucker, M. Kloess, W. Prüggler, R. Rezania 2. Workshop Energiespeicher für erneuerbare Energie als Schlüsseltechnologie für zukünftige Energiesysteme , Graz

2 Überblick Schlussfolgerungen Gesamtbewertung Technische 2

3 Wochenspeicher Tagesspeicher Vorläufige Ergebnisse Anwendungsbeispiele: Stromspeicher Angebotsnah (zentrale Großanlagen) Leistung: 300 MW Kapazität: MWh Verbrauchernah (dezentrale Kleinanlagen) Leistung: 10 kw Kapazität: 10 kwh Technologien: Pumpspeicher Druckluftspeicher diabat (CAES) Druckluftspeicher adiabat (AA-CAES) Natrium-Schwefel-Batterien (NaS) Redox-Flow-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Technologien: Blei-Säure-Akku Li-Ion-Akku Leistung: Kapazität: Technologien: Pumpspeicher Wasserstoffspeicher Methanspeicher 300 MW MWh Leistung laden: Leistung entladen: Kapazität: 1 kw 10 kw 60 kwh Technologien: Blei-Säure-Akku H 2 -Speicher+ Brennstoffzelle 3

4 Technische - Stromspeicher angebotsnah Energiedichte Nutzungsgrad Lebensdauer Angebotsnah Tagesspeicher [kwh/m³] [%] [a] Pumpspeicher (300 m Fallhöhe) 0, Druckluftspeicher adiabat (AA- CAES) (20 bar) Vehicle to Grid (V2G) Redox-Flow-Akkus Lithium-Ionen-Akkus NaS-Akkus Druckluftspeicher diabat (CAES) (20 bar) Energiedichte Nutzungsgrad Lebensdauer Angebotsnah - Wochenspeicher [kwh/m³] [%] [a] Pumpspeicher (500 m Fallhöhe) 1, Wasserstoffspeicher (160 bar) EE-Methanspeicher (160 bar)

5 Überblick Schlussfolgerungen Gesamtbewertung Technische 5

6 Gesamtbewertung Stromspeicher angebotsnah Angebotsnah Tagesspeicher technische ökonomische ökologische Pumpspeicher Druckluftspeicher adiabat (AA-CAES) Vehicle to Grid (V2G) Redox-Flow-Akkus Lithium-Ionen-Akkus NaS-Akkus Druckluftspeicher diabat (CAES) Angebotsnah - Wochenspeicher technische ökonomische ökologische Pumpspeicher Wasserstoffspeicher EE-Methanspeicher

7 Überblick Schlussfolgerungen Gesamtbewertung Technische 8

8 Schlussfolgerungen 29 Anwendungsbeispiele wurden bewertet Die Kosten & die Umweltbelastung (z.b. Treibhausgas- Emissionen) des Ladestroms/Ladewärme beeinflussen die Kosten & Umweltbelastungen der aus dem Speicher entnommenen Energie wesentlich Wesentlicher Faktor ist hier v.a der Nutzungsgrad des Energiespeichers Pumpspeicher nach wie vor am interessantesten für großtechnischen Einsatz Adiabate Druckluftspeicherkraftwerke (AA-CAES) sind ebenfalls interessant 9

9 Schlussfolgerungen Elektrochemische Energiespeicher (Batterien & Vehicle to Grid) für die verbrauchernahe (dezentrale) Energiespeicherung interessant jedoch wirtschaftlich derzeit schwer darstellbar Wasserstoffspeicher & erneuerbares Methan als Energiespeicher als Jahresspeicher (Wochen/Monat) interessant, jedoch abhängig vom Wasserstoffspeicher & erneuerbares Methan als Jahresspeicherenergiespeicher (Wochen/Monat) interessant, jedoch abhängig von den standortspezifischen Investitionskosten & der Entwicklung des saisonalen Strompreis-Spreads 10

10 JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbh Ansprechpartner: Dipl.-Ing. (FH) Karl-Peter Felberbauer Dipl.-Ing. Dr. Gerfried Jungmeier Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbh RESOURCES Institut für Wasser, Energie und Nachhaltigkeit Energieforschung Elisabethstraße Graz Projekt Partner: Fördergeber: