Lebensdaueroptimierte Integration Modularer Energiespeicher in Stromnetze

Für das Stromnetz sind Umrichter notwendig, die Gleich- in Wechsel- oder Drehstrom wandeln (und umgekehrt). Das ist zum Beispiel für Photovoltaikanlagen relevant, die Gleichstrom bereitstellen. Im Stromnetz ist jedoch dreiphasiger Wechselstrom üblich, sodass die Umwandlung notwenidg ist. Insbesondere die Erneuerbaren haben außerdem die Eigenschaft, dass ihre elektrische Leistung beispielsweise wetterabhängig ist. Zum Ausgleich sind Energiespeicher im Stromnetz ein wichtiger Bestandteil. Für LeMoStore werden deshalb Lithium-Ionen-Batterien in die Struktur eines modularen Multilevel-Umrichters (Modular Multi-level Converter, MMC) integriert. Durch die Struktur des MMC kann qualitativ hochwertiger dreiphasiger Wechselstrom bereitgestellt werden sowie weitere Gleichstromquellen und -speicher an das Stromnetz angebunden werden. Die Leistungselektronik des Umrichters kann außerdem für den optimalen Betrieb der integrierten Energiespeicher genutzt werden. Einflussfaktoren auf die Alterung wie die Zyklenzahl, längerfristige Ladestände und maximale Ströme können so beeinflusst werden. Um die Lebensdauer der Batteriemodule zur maximieren, werden bei LeMoStore neuartige Modellierungsansätze angewendet, mithilfe derer Batterien unterschiedlichen Typs und Alters im MMC betrieben werden sollen. Durch strategische Aufteilung der Lade- und Entladeleistung wird die maximale Lebensdauer erreicht und auch bereits genutzte Batteriezellen können so individuell belastet und damit noch länger verwendet werden. Darüber hinaus ermöglicht der optimierte Betrieb die Reduzierung der verbauten Speicherkapazität und dadurch die Realisierung wirtschaftlich günstigerer Systeme mit identischen Eigenschaften. Das entwickelte System soll als Demonstrator im PHiL-Labor des Energy Lab 2.0 erprobt werden.

Quelle: https://www.lemostore.de/102.php (jüngster Zugriff: 22.10.2024)