Elektrische Speicher und Power-to-X

Die Transformation der Energieversorgung weg von konventionellen, CO2-erzeugenden Energieträgern hin zu erneuerbaren Energien erfordert die Wandlung der aus erneuerbaren Energiequellen erzeugten elektrischen Energie in andere Energieformen (Wärme / chemische Energie). Damit kann überschüssige Erzeugung aus den Erneuerbare Energien Anlagen, die innerhalb des elektrischen Systems nicht verteilt und verbraucht werden kann, in anderen Energiesektoren in Form von „grüner Wärme“ und „grünem Gas“ zur Verfügung gestellt werden. Auch die Wandlung der elektrischen Energie in grünen Wasserstoff, der unmittelbar technologischen Prozessen in der Industrie zugeführt oder in Brennstoffzellen rückverstromt wird, gewinnt zunehmend an Bedeutung.

Elektrische Speicher und Power-to-X pm-Power Consulting GmbH
Elektrische Speicher und Power-to-X pm-Power Consulting GmbH

Darüber hinaus sind in zunehmenden Maße in allen Netzebenen elektrische Energiespeicher (Batteriespeicher) im Leistungsbereich von wenigen kW (NS-Ebene) bis zu einigen 10 bzw. 100 MW (HS/HöS-Ebene) in das System zu integrieren, die - je nach aktuellem Bedarf – elektrische Energie aufnehmen oder in das System zurückspeisen. Insbesondere leistungsstärkere Anlagen mit Netzanschluss in der HS und HöS-Ebene erbringen - darüber hinaus – spezielle Systemdienstleistungen, die bisher vornehmlich den konventionellen Kraftwerken vorbehalten waren und nicht durch die reinen EE-Erzeugungsanlagen uneingeschränkt zu Verfügung gestellt werden konnten. Dazu zählt die weitgehend zeitunabhängige Erbringung von positiver und negativer Regelleistung, Inselnetz- und Schwarzstartfähigkeit sowie die dementsprechende Beteiligung am Netzwiederaufbau nach Versorgungsausfall.

P&M bietet in diesem Kontext folgende Ingenieurleistungen an:

  • Klassische und spezielle Planungsleistungen zur Auslegung der elektrischen Komponenten (Kabel, Transformatoren, Kompensationsanlagen, …) unter Berücksichtigung des Anlagentyps, der dementsprechenden Anforderungen für den jeweiligen Netzanschlusspunkt und der Eigenschaften des zugehörigen leistungselektronischen Stellgliedes (Gleichrichter, Umrichter, Wechselrichter,…)

  • Spezielle Betrachtungen zur Gewährleistung der elektrischen Eigenschaften und der zulässigen Netzrückwirkungen von netzgeführten Gleichrichtern zur Speisung von Elektrolyseanlagen (Betrachtungen zur erforderlichen Pulsigkeit unter Berücksichtigung der Restsechspulsigkeit, Auslegung von Kompensationsanlagen zur kombinierten Blindleistungs- und Oberschwingungskompensation)

  • Durchführung von Inselnetzstudien unter Beteiligung von Speichern, GuD-Anlagen und neuartigen Technologien, wie Power-to-X; Überprüfung der Planungs- und Betriebskriterien, wie bspw. statische Spannungshaltung, Einhaltung der thermisch zulässigen Ströme der Betriebsmittel sowie dynamische Spannungs- und Frequenzstabilität

  • Entwicklung und Nachweis von Schwarzstart- und Netzwiederaufbaukonzepten unter Beteiligung von Speichern, Power-to-X, flexiblen Lasten und ggf. weiteren Anlagen, wie GuD- und Pumpspeicherkraftwerken sowie konventionellen EE-Erzeugungsanlagen (Windparks, Photovoltaikanlagen); der Nachweis kann simulationstechnisch und/oder messtechnisch, bspw. in Form der Begleitung eines entsprechenden Netzversuches, erfolgen

  • Nachweismessungen an Batteriespeichern bzgl. der Erfüllung der Anforderungen zur Teilnahme an der Primärregelung

  • Oberschwingungsnachvermessung nach FGW TR3 bei im Rahmen der Anlagenzertifizierung festgestellten Grenzwertüberschreitungen.

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