Speicher als Energiepolster

Wie kann das funktionieren? Zuallererst ist die Art und Weise der Netzverwaltung zu bewerten und an die neuen Energieversorgungssysteme anzupassen. Hier kann ein Mix aus Wind, Sonnen- und Wasserkraft die Hauptenergie liefern und somit ein gesundes Energiepolster bereitstellen. Dieses Polster wird weit über dem Bedarf liegen, welcher zur Ladung des alternativen Teils des Netzes verwendet, außerhalb des Netzes exportiert oder auf eine andere nützliche Weise verwendbar ist. Der alternative Teil muss aus Energiespeicherlösungen bestehen. Hier gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten wie beispielsweise das Pumpen von Wasser in einen Speicher, die Elektrolyse von Wasserstoff, das Laden von Batterien oder eben Ultrakondensatoren.

Kurzer Abfall, große Wirkung

Bild 2: Bei einer USV auf Basis von Blei- oder Li-Ionen-Batterien kann es zum Whiplash kommen. Hier bieten sich Ultrakondensatoren als eine Alternative an.

Bild 2: Bei einer USV auf Basis von Blei- oder Li-Ionen-Batterien kann es zum Whiplash kommen. Hier bieten sich Ultrakondensatoren als Alternative an. Skeleton Technologies

Ein entscheidender Faktor für den störungsfreien Betrieb der meisten digital gesteuerten Geräte ist die konstante Qualität der vom Netz gelieferten Spannung, wobei das System die Variabilität der erneuerbaren Energieversorgung berücksichtigen muss. Ein Unterschied in der Windgeschwindigkeit oder der Sonnenintensität führt zu einer plötzlichen Änderung, die zu winzigen Schwankungen der Spannung am Kundenpunkt führen kann. Selbst wenn Systeme wie Blei-Batterien oder Li-Ionen-Batterien angeschlossen sind, um USV (Uninterrupted Power Supply, Bild 2) zu ermöglichen, kann dies zu einem Spannungsabfall, dem Whiplash führen. Whiplash oder auch Coup de Fouet beschreibt die Auswirkung des Spannungsabfalls bei hohen Entladezyklen bei Bleibatterien. Für eine auf Blei-Batterien basierende Anlage ist dies sehr nachteilig und es dauert mehrere Minuten, bis sich das System wieder erholt. Bis zu diesem Zeitpunkt ist das Client-System wahrscheinlich heruntergefahren – bedingt durch die Fehlfunktion der Batterie. Der Spannungsabfall tritt auch bei Li-Ionen-Systemen in geringerem Maße auf und kann die Größe des Backup-Netzteils entscheidend erhöhen.

Tritt jedoch ein Kurzschluss auf, lässt sich der daraus resultierende kurze Spannungseinbruch innerhalb von 0,3 bis 0,5 Sekunden durch einen automatischen Neustart der Stromversorgung beseitigen – eine Zeitspanne, die bei hochempfindlichen digitalen Steuerungen bestenfalls zu Störungen, in der Regel aber zu Stromausfällen führen kann.

 

Ultrakondensatoren zeichnen sich für die USV besonders durch ihre kurze Reaktionszeit aus. Die Details dazu liefert der Beitrag im Folgenden.

Seite 2 von 41234