{"id":12819,"date":"2023-05-23T17:21:24","date_gmt":"2023-05-23T09:21:24","guid":{"rendered":"https:\/\/manlybattery.com\/?p=12819"},"modified":"2023-05-23T17:22:17","modified_gmt":"2023-05-23T09:22:17","slug":"5-grose-vorteile-neuer-langzeit-energiespeicher","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/manlybattery.com\/de\/5-major-advantages-of-new-long-duration-energy-storage\/","title":{"rendered":"5 Hauptvorteile der neuen Langzeit-Energiespeicherung (LDES)"},"content":{"rendered":"

Weitere Produkte<\/strong><\/p>\n

5 Hauptvorteile der neuen Langzeit-Energiespeicherung (LDES)

<\/h1>\n

Die globale Energiewirtschaft befindet sich derzeit in einer kritischen Phase der Energiewende von fossilen Brennstoffen hin zu erneuerbaren Energien. Der steigende Anteil erneuerbarer Energien bringt jedoch neue Herausforderungen mit sich. Die Unregelm\u00e4\u00dfigkeit, Intermittenz und Volatilit\u00e4t der Wind- und Solarstromerzeugung f\u00fchrt zu erheblichem strukturellem Druck auf die bestehenden Stromsysteme.<\/p>\n

Die Integration gro\u00dfer Mengen Wind- und Solarenergie k\u00f6nnte zu h\u00e4ufigen Strom\u00fcbersch\u00fcssen und -engp\u00e4ssen f\u00fchren. Steigt der Anteil neuer Energieanlagen weiter, k\u00f6nnten Phasen mit Stromungleichgewichten mehrere Tage oder sogar Wochen andauern. Vor dem Hintergrund der globalen Erw\u00e4rmung k\u00f6nnten zudem extreme Wetterereignisse die H\u00e4ufigkeit von Stromschwankungen erh\u00f6hen.<\/p>\n

\"Energiespeicherung\"<\/a><\/p>\n

Zusammenfassend l\u00e4sst sich sagen, dass die Energiewirtschaft im Rennen um die Energiewende vor drei gro\u00dfen Herausforderungen steht:<\/p>\n

    \n
  1. Ungleichgewicht zwischen Stromangebot und -nachfrage: Sowohl Strom\u00fcberschuss- als auch Strommangelsituationen werden \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum h\u00e4ufiger auftreten.<\/li>\n
  2. \u00c4nderung des Strom\u00fcbertragungs- und -verteilungsmodells: Der \u00dcbergang von der herk\u00f6mmlichen Strom\u00fcbertragung und -verteilung zu einem verteilten, Quelle-Netz-Last-interaktiven Modell wird zu erheblichen Kostensteigerungen bei Netzmodernisierungen f\u00fchren.<\/li>\n
  3. Verlust der mechanischen Tr\u00e4gheit und der rotierenden Reserve des Systems: Den meisten erneuerbaren Energiequellen fehlt die mechanische Tr\u00e4gheit herk\u00f6mmlicher Generatoren, wodurch die Gesamtkapazit\u00e4t zur Regelung der Netzfrequenz verringert und die Netzstabilit\u00e4t weiter verschlechtert wird.<\/li>\n
  4. Die neue Langzeit-Energiespeichertechnologie (LDES) ist der Schl\u00fcssel zur L\u00f6sung der Herausforderungen der Integration neuer Energien.<\/li>\n<\/ol>\n

    LDES: Schl\u00fcssel zur L\u00f6sung der Herausforderungen im Bereich erneuerbare Energien<\/h2>\n

    Als Lithium-Ionen-Akku<\/strong><\/a> Obwohl die Speicherung im Energiesektor weit verbreitet ist, treten ihre Nachteile allm\u00e4hlich zutage. Dabei handelt es sich vor allem um Sicherheitsprobleme und eine mangelnde Wirtschaftlichkeit bei Langzeitspeicheranwendungen (> 4 Stunden).<\/p>\n

    Das neue LDES kann die Flexibilit\u00e4t von Stromsystemen verbessern, indem es Energie \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum (> 4 Stunden, \u00fcber Tage, Wochen und Jahreszeiten) speichert und freigibt. Seine Hauptanwendungsszenarien liegen in vier Bereichen:<\/p>\n

      \n
    1. Intraday-Speicherung: Eine Langzeitspeicherung von 4\u201312 Stunden gleicht das Ungleichgewicht zwischen Stromangebot und -nachfrage im Tagesverlauf aus.<\/li>\n
    2. Tages- und wochen\u00fcbergreifende Speicherung: Bew\u00e4ltigt vor allem kurzfristige Wetteranomalien (Mangel an Sonnenlicht, Wasserknappheit usw.), die zu mittel- und langfristigen Stromungleichgewichten f\u00fchren.<\/li>\n
    3. Saison\u00fcbergreifende Anwendung: Sie behebt den Spitzenenergiebedarf im Winter und die durch den Klimawandel verursachten langfristigen Unsicherheiten im Stromsystem.<\/li>\n
    4. Reaktion auf extreme Wetterereignisse.<\/li>\n
    5. Das neue LDES kann auf verschiedenen technologischen Wegen erreicht werden.<\/li>\n<\/ol>\n

      \"wandmontierte<\/a><\/p>\n

      LDES kann durch verschiedene Technologien erreicht werden<\/h2>\n

      Die oben genannten Anwendungsszenarien erfordern, dass das neue LDES die technischen Anforderungen f\u00fcr die Intraday-, Cross-Day-, Cross-Week- und Cross-Season-Speicherung erf\u00fcllt und gleichzeitig hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Sicherheit und Kapazit\u00e4tsskala wettbewerbsf\u00e4higer ist.<\/p>\n

      Dies erfordert, dass das neue LDES flexibel skalierbar ist, um die Stromversorgung f\u00fcr mehrere Stunden, Tage oder sogar Wochen aufrechtzuerhalten. Dadurch wird der Einsatz seltener Metallrohstoffe (wie Nickel, Kobalt und Mangan, die f\u00fcr Lithium-Ionen-Batterien ben\u00f6tigt werden) reduziert und die Defizite von Lithium-Ionen-Batteriesystemen bei der Langzeitspeicherung ausgeglichen. Das neue LDES kann durch verschiedene Verfahren wie mechanische, thermische, elektrochemische und chemische Speicherung realisiert werden.<\/p>\n

        \n
      1. Mechanische Speicherung: Die ausgereifteste mechanische Speichertechnologie ist die Pumpspeicherung mit 951 TP3T der weltweiten Gesamtspeicherkapazit\u00e4t. Sie stellt jedoch bestimmte Anforderungen an die Standortwahl. Neue Pumpspeicheranlagen wie geomechanische Wasserpumpen k\u00f6nnen die Abh\u00e4ngigkeit von geografischen Bedingungen verringern. Weitere mechanische Speicher sind Druckluftspeicher, Schwerkraftspeicher und Fl\u00fcssigluftspeicher. Druckluftspeicher umfassen auch thermische Speicherung, die die beim Kompressionsprozess entstehende W\u00e4rme zur Wiederverwendung im Entladezyklus speichert; die Schwerkraftspeicherung befindet sich in der fr\u00fchen Phase der Kommerzialisierung.<\/li>\n
      2. W\u00e4rmespeicherung: W\u00e4rmespeichertechnologie kann gleichzeitig Strom und W\u00e4rme freisetzen. Die technologischen Verfahren lassen sich in Temperatur\u00e4nderung des Mediums, Zustands\u00e4nderung des Mediums und thermochemische W\u00e4rmereaktionen unterteilen. Diese Technologien nutzen Medien wie geschmolzenes Salz, Beton, Aluminiumlegierungen oder Gestein, um W\u00e4rme in einem isolierten Beh\u00e4lter zu speichern. Die am h\u00e4ufigsten genutzte Technologie kombiniert geschmolzenes Salz mit konzentrierten Solarkraftwerken (CSP).<\/li>\n
      3. Chemische Speicherung: Hierzu z\u00e4hlen die Speicherung von Wasserstoff und die Speicherung von Erdgas.<\/li>\n
      4. Elektrochemische Speicherung: F\u00fcr die Langzeitspeicherung auf Basis elektrochemischer Reaktionen sind Flussbatterien eine relativ ausgereifte Technologie. Flussbatterien speichern elektrische Energie in einem chemischen L\u00f6sungsmittel in einem externen Tank. Das Laden und Entladen erfolgt \u00fcber eine Ionenaustauschmembran.<\/li>\n<\/ol>\n

        Neuartige Metall-Luft-Batterien nutzen haupts\u00e4chlich kosteng\u00fcnstige und reichlich vorhandene Ressourcen wie Metall, Luft und Wasser. Sie zeichnen sich durch Skalierbarkeit und geringere Systeminstallationskosten aus. Hybrid-Flow-Batterien verf\u00fcgen sowohl \u00fcber einen fl\u00fcssigen Elektrolyten als auch \u00fcber eine Metallanode und vereinen so die Eigenschaften herk\u00f6mmlicher Flow-Batterien und Metallbatterien.<\/p>\n

        LDES hat 5 entscheidende Vorteile gegen\u00fcber anderen Energiespeicherformen<\/h2>\n

        Der zunehmende Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung wird den Bedarf an Speichern f\u00fcr 8\u201312 Stunden oder sogar l\u00e4nger erh\u00f6hen. Dies stellt einen wichtigen Markt f\u00fcr neue Langzeit-Energiespeicher (LDES) dar. Im Vergleich zu Lithiumbatterien bietet die neue LDES-Technologie folgende f\u00fcnf Vorteile:<\/p>\n

          \n
        1. Geringere Grenzkosten bei der Speicherung gro\u00dfer Mengen elektrischer Energie.<\/li>\n
        2. Energie und Leistung werden entkoppelt, was eine flexiblere Systemgestaltung und einen flexibleren Betrieb erm\u00f6glicht.<\/li>\n
        3. Modulares und skalierbares Design mit geringerem Standortbedarf und erh\u00f6hter Sicherheit.<\/li>\n
        4. Die Technologie ist nicht auf seltene Elemente angewiesen, was zu geringeren wirtschaftlichen Kosten und den Vorteilen industrieller Ma\u00dfstabeffekte f\u00fchrt.<\/li>\n
        5. K\u00fcrzere Bauzyklen im Vergleich zur Modernisierung und Erweiterung von \u00dcbertragungs- und Verteilnetzen, wodurch eine schnellere Umsetzung und Integration in das Stromnetz m\u00f6glich ist.<\/li>\n<\/ol>\n

          Angesichts komplexer Anwendungsszenarien auf der \u00dcbertragungs-, Netz- und Benutzerseite lassen sich die Anwendungsszenarien des neuen Langzeit-Energiespeichers (LDES) im Wesentlichen in die folgenden f\u00fcnf Bereiche unterteilen:<\/p>\n

            \n
          1. Energiespeicherung und Kapazit\u00e4tssicherung zur Optimierung des \u00dcbertragungs- und Verteilungsnetzes. Dieser Vorteil tr\u00e4gt dazu bei, Energieverluste zu reduzieren und die Nutzung der erzeugten Energie zu maximieren.<\/li>\n
          2. Optimieren Sie die Stromversorgung in abgelegenen Gebieten und verbessern Sie die Netzinstabilit\u00e4t. Dies k\u00f6nnte die Stromversorgungszuverl\u00e4ssigkeit in Gebieten, die traditionell unter Versorgungsengp\u00e4ssen leiden, deutlich verbessern.<\/li>\n
          3. Unterst\u00fctzen Sie die Stabilit\u00e4t und Sicherheit von Off-Grid-\/Microgrid-Anlagen, wie z. B. isolierten Stromversorgungssystemen. Dies kann sich f\u00fcr abgelegene oder isolierte Standorte als entscheidend erweisen, an denen ein konventioneller Netzanschluss nicht praktikabel ist.<\/li>\n
          4. Nehmen Sie am Spotmarkt f\u00fcr Strom teil und steuern Sie die Qualit\u00e4t des Stroms: Dies hilft Unternehmen dabei, ihre Stromkosten zu senken, sich gegen Preisschwankungen bei Strom und Kraftstoff abzusichern und umweltfreundlich zu wirtschaften.<\/li>\n
          5. Nehmen Sie an Netznebendienstleistungen teil, um die Netzstabilit\u00e4t zu verbessern: Einige LDES-Systeme verf\u00fcgen \u00fcber eine rotierende Tr\u00e4gheit und k\u00f6nnen an der Frequenzregulierung und anderen Nebendienstleistungen teilnehmen.<\/li>\n<\/ol>\n

            Bei der Langzeit-Energiespeicherung (LDES) wird ein starkes Wachstum erwartet<\/h2>\n

            Obwohl sich einige neue LDES-Technologien noch in der Anfangsphase befinden, prognostizieren der International Long Duration Energy Storage Council (LDES Council) und McKinsey vor dem Hintergrund der beschleunigten Energiewende, dass LDES ab 2025 weltweit in gro\u00dfem Ma\u00dfstab installiert werden. Die installierte Gesamtkapazit\u00e4t wird voraussichtlich 30 bis 40 GW erreichen (Gesamtkapazit\u00e4t von 1 TWh), was dem 6- bis 8-fachen der aktuellen \u00f6ffentlichen Kapazit\u00e4t entspricht, wobei 951 TP3T der Installationen verteilt sein werden.<\/p>\n

            \"Energiespeicherung\"<\/p>\n

            Bis 2030 wird die Durchdringungsrate erneuerbarer Energien voraussichtlich 601\u2013701 TWh erreichen, und die kumulierte installierte Kapazit\u00e4t von LDES wird voraussichtlich 150\u2013400 GW erreichen (Gesamtkapazit\u00e4t von 5\u201310 TWh).<\/p>\n

            Bis 2040 soll die weltweit installierte LDES-Kapazit\u00e4t auf 1,5 bis 2,5 TW (Gesamtkapazit\u00e4t 85 bis 140 TWh) steigen, was etwa dem 8- bis 15-Fachen der derzeitigen Gesamtspeicherkapazit\u00e4t entspricht. Dies w\u00fcrde die CO2-Emissionen um 1,5 bis 2,3 Milliarden Tonnen pro Jahr reduzieren und etwa 101 bis 151 TWh der derzeitigen Emissionen des Energiesektors ausmachen.<\/p>\n

            Die gespeicherte Energie entspricht 101 TP3T der weltweiten Stromproduktion, wobei das Marktvolumen eine Billion US-Dollar \u00fcbersteigt. Dies bedeutet auch, dass die Gesamtinvestitionen in LDES bis 2040 1,5 bis 3 Billionen US-Dollar erreichen werden. Bis 2021 beliefen sich die Gesamtinvestitionen in gro\u00dfe LDES-Unternehmen auf 2,5 Milliarden US-Dollar und haben sich damit in den letzten vier Jahren fast verdoppelt.<\/p>\n

            Insgesamt wird der steigende Anteil erneuerbarer Energien die Installationskapazit\u00e4t und die Marktentwicklung von LDES erheblich f\u00f6rdern. Der Zeitpunkt, an dem erneuerbare Energien einen Marktanteil von 60 % bis 70 % im Stromnetz erreichen, k\u00f6nnte ein wichtiger Meilenstein f\u00fcr die Entwicklung von LDES sein.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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