28/11/2012 - ICESAT arbeitet an einem neuen kinetischen Lagersystem

Menéame

El Kinetische Lagerung ist eine Art von Energiespeicherung basierend auf Schwungräder die aus der Umwandlung der kinetischen Energie im Zusammenhang mit dem Lenkrad besteht, da sie sich mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit in elektrische Energie dreht.

Diese Umwandlung erfolgt durch eine elektrische Maschine, die als Motor oder als Generator arbeitet, je nachdem, ob die Übertragung der Leistung vom Netz zum Lenkrad erfolgt oder umgekehrt.

Neben Batterien und Ultrakondensatoren sind Trägheitslenkräder (oft als "Träger" bezeichnet) flywheels) sind eine der Technologien, die in industriellen und energietechnischen Anwendungen als schnelles Speichersystem am ehesten möglich sind (hohe Leistung während kurzer oder mittlerer Zeit).

Die wichtigsten Vorteile, die sie bieten, sind: hohe Leistungs- und Energiedichte; dass die Gesamtkosten nicht linear mit dem Leistungs- und Energieniveau steigen, wie es beispielsweise bei Batterien der Fall ist; dass die Anzahl der Lade- und Entladungszyklen während ihrer Lebensdauer sehr hoch ist; dass das Leistungsverhalten sehr schnell ist; dass Leistung und Energie unabhängig voneinander ausgewählt werden können.

Mehr als ein Jahrzehnt Forschung

Seit 1999 arbeitet der ICESAT an der Entwicklung der Technologie für kinetische Speichersysteme in den Bereichen Design, Herstellung und Erprobung von Fliegern aus Verbundwerkstoffen (Herstellungs- und Prüfbetrieb im CEDER-CIEMAT-Zentrum in Soria), Entwicklung von Leistungselektronik, fortgeschrittene Steuerung, Prototypen-Charakterisierung und Integration in das Stromnetz. Im Jahr 2001 wurde ein Projekt zur Entwicklung von Hochgeschwindigkeitsrädern für einzelne Wind- und Windanlagen gestartet (SEDUCTOR-Projekt).

Zwischen 2003 und 2004 wurde für ADIF (Eisenbahninfrastruktur-Manager) eine Lösung entwickelt, die auf Metall-Trägeradrädern zur Beschleusung des Stromverbrauchs in Hochgeschwindigkeitsstrecken basiert (ACE-Projekt2).

2006 nahm das ICESAT sehr aktiv an einem Projekt teil, das bis 2010 dauern würde, das so genannte "Advanced Energy Storage Systems" (SA2VE) im Rahmen der Aufforderung zur Einreichung von Einzel- und strategischen Projekten (SPE). Im Rahmen verschiedener Teilprojekte wurde die Untersuchung verschiedener Aspekte der kinetischen Speichertechnologie unter dem Gesichtspunkt der Kontrolle und Verbesserung der Effizienz unter dem Gesichtspunkt nachhaltiger Gebäude, ununterbrochener Stromversorgungssysteme und des Schienenverkehrs erörtert. So wurde beispielsweise im Rahmen des Teilprojekts ein Speichersystem entwickelt, um die Spannung der Buchse zu stabilisieren und die Energie aus der Bremse der Züge auf Strecken mit kontinuierlicher Zählung wiederzuerlangen. Dieses System befindet sich derzeit in einer Umspannstation (ADIF) in Madrid, wo es mit anderen Energiemanagementsystemen wie Solarzellenerzeugung und Aufladen von Elektrofahrzeugen, an deren Entwicklung auch das ICESAT beteiligt war, integriert ist.

Folgen des zunehmenden Interesses an Trägheitslenkern, nicht nur im Verkehrssektor, sondern auch im Energiesektor, und angesichts des vor uns liegenden großen Technologiepfads und der Zahl der Anwendungen, bei denen sich eine interessante Lösung ergeben kann, hat der ICESAT darauf gesetzt, die Forschung auf solche Geräte fortzusetzen. Das ist die nächste Generation von Trägheitslenkern, die genannt wird. ACEBO (Cinetic Low-Cost-Energiespeicher), der das System effizienter macht, die Materialkosten senkt, die Leistungselektronik und die Steuerung in das Gerät als "mechanische Batterie" integriert und ein modulares Design schafft, das es ermöglicht, einer bestimmten Anwendung die richtige Dimension zu verleihen.

Derzeit arbeitet das ICESAT Referat für Elektroingenieurwesen an der Endintegration der Instrumentierungselemente der Einrichtung und in der Charakterisierung des Produkts, so dass die Anwendung, für die er geeignet ist, bestimmt werden kann. Zu den möglichen Anwendungen könnten gehören: Verringerung von Leistungsschwankungen und Frequenzregulierung in schwachen Stromnetzen, insbesondere in Netzen mit dezentraler Erzeugung auf der Grundlage erneuerbarer Energien.

Bild:Schwungrad (Credit Vestman / Creative Commons license)

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