14. Mai 2024

Kurzzeitspeicher für effizientere Photovoltaik

Ultraschnelle Kurzzeitspeicher haben das Potenzial, die Photovoltaik deutlich effizienter und netzdienlicher zu machen. Die Forschung in diesem Bereich ist noch voll im Gange, aber die ersten Ergebnisse sind sehr vielversprechend.

Solarkurzzeitspeicher
© CAE / Stephan Braxmeier

Im Rahmen des Forschungsprojekts NetPVStore wurde ein neuartiges Photovoltaik-Speichersystem mit Ultrakondensatoren entwickelt. Durch den Einsatz von Ultrakondensatoren sollen Leistungsschwankungen von PV-Anlagen, die durch Wolkenbewegung im Bereich von Sekunden bis Minuten verursacht werden, deutlich geglättet und somit erneuerbare Energien in netzdienlicher Qualität bereitgestellt werden. Außerdem sollen Energieverluste und die Anforderungen an den Wechselrichter reduziert werden, sodass neben der Glättung der Leistung auch energetische und ökonomische Vorteile gegenüber bestehender Anlagen zu erwarten sind.

Nach einer dreijährigen Entwicklungs- und Optimierungsphase, in der die Auslegung des Systems und die Steuerung der Speicherbeladung auf Laborebene optimiert wurden, wurde nun eine 5 kW Demonstrationsanlage auf dem Dach der ÜZ Mainfranken installiert und in Betrieb genommen. Die Demonstrationsphase markiert einen entscheidenden Schritt in diesem anwendungsorientierten Projekt, denn nun werden die bisherigen Erkenntnisse in der Praxis erprobt und validiert. Ziel ist die Demonstration der Machbarkeit und der Effizienz des Systems unter realen Bedingungen.

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert. Unter der Koordination des Center for Applied Energy Research e. V. (CAE) agiert ein interdisziplinäres Projektteam aus Wissenschaftlern und Ingenieuren vom CAE, DHG Engineering, Skeleton Technologies, TH Nürnberg, Sunset Energietechnik und der ÜZ Mainfranken.

Zum Titelbild: Eingestrahlte Solarleistung am Versuchsstandort des CAE in Würzburg von Mitte 2022 bis Ende November 2023. Darstellung der Solarleistung von morgens bis abends (senkrecht) und während der einzelnen Tage (waagrecht). Die Tagesschwankungen der Solarleistung durch Wolkenbewegung sind an den Farbwechseln innerhalb der senkrechten Tagesverläufe zu erkennen. Bei den schwarzen Bereichen fand aufgrund von Wartungsarbeiten keine Messung statt. 

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