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Schwungrad

Entwicklung eines hydropneumatischen Schwungradspeichersystems für Windenergieanlagenrotoren

Eckdaten
Forschungsfeld
Energie
Projektbudget 214.946,00 Euro
Projektlaufzeit
01.08.2017 - 31.07.2019
Projektpartner_innen
HYDAC TECHNOLOGY GMBH
Fachhochschule Kiel

Projektbeschreibung

Windenergieanlagen (WEA) sind bereits heute ein bedeutender Faktor für die Stromerzeugung in Schleswig-Holstein und werden in Zukunft eine noch dominantere Rolle einnehmen. WEA produzieren fluktuierende Leistung in Abhängigkeit des Windangebotes. In einem Wechselspannungsnetz müssen die produzierte und die verbrauchte Leistung zu jedem Zeitpunkt identisch sein. Differenzen zwischen produzierter und verbrauchter Leistung führen zu Abweichungen in der Netzfrequenz. Die Systemträgheit eines Stromnetzes bestimmt dabei, wie schnell sich selbige ändert. Eine kleinere Trägheit im Netz führt zu schnelleren Abweichungen der Netzfrequenz und erhöht somit die Wahrscheinlichkeit von Blackouts.

Systemträgheit wird momentan größtenteils durch konventionelle Kraftwerke bereitgestellt. Diese werden durch die Energiewende verdrängt und somit geht auch deren Trägheit verloren.

Erneuerbare Energiequellen, wie WEA und Photovoltaikanlagen (PV) sind im Gegensatz zu konventionellen Kraftwerken über Frequenzumrichter mit dem Stromnetz verbunden und tragen somit nicht zur Systemträgheit bei, wodurch diese zukünftig schwinden wird. Um auch in Zukunft die Stabilität des Netzes zu gewährleisten, müssen erneuerbare Energien, und vor allem die Windenergie, in der Lage sein zur Systemträgheit des Stromnetzes beizutragen. In diesem Projekt soll ein System weiterentwickelt werden, durch welches WEA zur Systemträgheit des Stromnetzes beitragen können. Es handelt sich um ein in den Rotorblättern der WEA integriertes Schwungradspeichersystem, zur Speicherung bzw. Freisetzung von kinetischer Energie. Neben dem Beitrag zur Systemträgheit können durch dieses System Ermüdungslasten einzelner WEA Komponenten gemindert und somit die Lebenszeit und die Stromgestehungskosten der WEA positiv beeinflusst werden. Um die statischen Massen des Schwungradspeichersystems zu reduzieren, sollen die einzelnen Systemkomponenten in Zusammenarbeit mit den Kooperationspartnern für die Installation in Rotorblättern von WEA weiterentwickelt werden. Für mögliche Anwendungsfälle werden Regelungsstrategien entwickelt und dafür die Wirtschaftlichkeit des Systems beurteilt.

Röhremförmiger Gegenstand aus Metall.
Prototyp eines leichten und biegbaren Kolbenspeichers aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) für den Einsatz in einem Schwungradsystem.
Röhremförmiger Gegenstand aus Metall.
Prototyp eines leichten und biegbaren Kolbenspeichers aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) für den Einsatz in einem Schwungradsystem.
Projekt beendet
noch Aktiv

Förderung

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Gesellschaft für Energie und Klimaschutz Schleswig-Holstein GmbH, EKSH

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