Energiespeicher für die Energiewende Auslegung und Betrieb von Speichersystemen
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Hanser
[2019]
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| adam_text | INHALT
Q
EINLEITUNG...................................................................................
11
Q BESCHREIBUNG VON
SPEICHERTECHNOLOGIEN.................................. 13
2.1 GRUNDLEGENDE FUNKTION, AUFBAU VON SPEICHERSYSTEMEN
UND DEREN
BESCHREIBUNG.......................................................................................
14
2.1.1 EINSPEICHERN, AUSSPEICHERN ODER BE- UND
ENTLADEN................................ 14
2.1.2 SELBSTENTLADUNG VON
SPEICHERN.................................................................
17
2.1.3 BESCHREIBUNG EINES SPEICHERSYSTEMS
.......................................................
17
2.1.4 ENTWICKLUNG EINER WIRTSCHAFTLICH OPTIMIERTEN BETRIEBSFUEHRUNG
..............
20
2.2 AUSLEGUNG VON
SPEICHERSYSTEMEN.........................................................................
22
2.3 WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNGEN
.........................................................................
28
2.3.1
INVESTITIONSKOSTEN.......................................................................................
28
2.3.2 WIRTSCHAFTLICHKEITSBERECHNUNGEN
............................................................. 31
2.3.3 WIRTSCHAFTLICHE BEWERTUNG VON
SPEICHERSYSTEMEN................................... 33
2.4 WEITERE
BEGRIFFE......................................................................................................
35
2.5
UEBUNGSAUFGABEN...................................................................................................
38
2.6
LITERATUR...................................................................................................................
39
Q ANFORDERUNGEN UND SYSTEMSYSTEMKOMPONENTEN
VON SPEICHERSYSTEMEN
..............................................................
41
3.1 ANFORDERUNGEN UND SYSTEMKOMPONENTEN
...........................................................
41
3.2 ANFORDERUNGEN FUER SPEICHERSYSTEME
...................................................................
45
3.3 SYSTEMKOMPONENTEN EINES SPEICHERSYSTEMS
...................................................... 47
3.4
UEBUNGSAUFGABEN...................................................................................................
49
3.5
LITERATUR..................................................................................................................
50
Q MECHANISCHE
SPEICHER...............................................................
51
4.1 KONVERSION VON MECHANISCHER ENERGIE IN ELEKTRISCHE ENERGIE
..........................
51
4.2 VERWENDUNG POTENZIELLER ENERGIE I - PUMPSPEICHERKRAFTWERKE UND
ALTERNATIVE
KONZEPTE..............................................................................................
53
4.3 VERWENDUNG VON ROTATIONSENERGIE -
SCHWUNGRADSPEICHER................................ 59
4.4 VERWENDUNG POTENZIELLER ENERGIE II - DRUCKLUFTSPEICHER
....................................
67
4.5 ANWENDUNGSBEISPIEL - ERTUECHTIGUNG EINES PUMPSPEICHERKRAFTWERKS
FUER DEN SEKUNDAEREN
ENERGIEMARKT........................................................................
74
4.6
UEBUNGSAUFGABEN....................................................................................................
78
4.7
LITERATUR...................................................................................................................
79
Q THERMISCHE
SPEICHER.................................................................
81
5.1
GRUNDLAGEN.............................................................................................................
82
5.2 SENSIBLE
WAERMESPEICHER.......................................................................................
93
5.3
LATENTWAERMESPEICHER.............................................................................................
100
5.4 THERMOCHEMISCHE
SPEICHER..................................................................................
105
5.5
UEBUNGSAUFGABEN....................................................................................................
107
5.6
LITERATUR...................................................................................................................
108
Q ELEKTRISCHE SPEICHERSYSTEME
......................................................
109
6.1 LEISTUNGSELEKTRONISCHE KOMPONENTEN UND
TRANSFORMATOREN............................ 109
6.2
ANFORDERUNGEN........................................................................................................
115
6.3
KONDENSATOR............................................................................................................
118
6.4
DOPPELSCHICHTKONDENSATOREN...............................................................................
125
6.5 ANFORDERUNGEN AN DOPPELSCHICHTKONDENSATOREN
...............................................
129
6.6 ANWENDUNGSBEISPIEL - REKUPERATION EINES
PERSONENAUFZUGS............................ 132
6.7
UEBUNGSAUFGABEN....................................................................................................
140
6.8
LITERATUR...................................................................................................................
141
B ELEKTROCHEMISCHE SPEICHERSYSTEME
...........................................
143
7.1 ALLGEMEINE
BETRACHTUNGEN.....................................................................................
144
7.1.1 ELEKTROCHEMISCHE
REAKTIONSGLEICHUNGEN..................................................
144
7.1.2 ANFORDERUNGEN UND
AUSLEGUNG...................................................................
147
7.1.3 SOC, SOH UND ALTERUNG
.............................................................................
152
7.1.4 MODELLIERUNG VON
ZELLEN............................................................................
158
7.1.5 SYSTEMKOMPONENTEN EMS UND
BMS......................................................... 159
7.2
BLEIBATTERIEN............................................................................................................
162
7.2.1 HAUPT-UND
NEBENREAKTIONEN....................................................................
162
7.2.2 ANFORDERUNGEN UND SYSTEMKOMPONENTEN VON BLEIBATTERIESYSTEMEN....
163
7.2.3 ANWENDUNGSBEISPIEL - VERSORGUNG EINES MOBILFUNKSENDEMASTS
...........
167
7.3
LITHIUM-IONEN-BATTERIEN.......................................................................................
173
7.3.1 CHEMIE VON LITHIUM-IONEN-BATTERIEN
...................................................... 173
7.3.2 ANFORDERUNGEN UND SYSTEMKOMPONENTEN
FUER DEN GEBRAUCH VON
LITHIUM-IONEN-BATTERIEN....................................... 175
7.3.3 ALTERUNG UND BETRIEBSFUEHRUNG
..................................................................
178
7.3.4 ANWENDUNGSBEISPIEL -
SOLARSTROMSPEICHERSYSTEM................................... 180
7.4
HOCHTEMPERATURBATTERIEN......................................................................................
192
7.4.1
HAUPTREAKTION.............................................................................................
192
7.4.2 ANFORDERUNGEN UND SYSTEMKOMPONENTEN
...............................................
193
7.4.3 ANWENDUNGSBEISPIEL - EINBINDUNG EINER NATRIUM-SCHWEFEL-BATTERIE
AN EINEN WINDPARK IN EINEM INSELNETZ
......................................................
196
7.5
REDOX-FLOW-BATTERIEN.............................................................................................
201
7.5.1 CHEMIE UND
HAUPTREAKTIONEN....................................................................
201
7.5.2 ANFORDERUNGEN AN REDOX-FLOW-BATTERIEN
................................................
202
7.5.3 ANWENDUNGSBEISPIEL - EINBINDUNG EINER REDOX-FLOW-BATTERIE
AN EINEN WINDPARK IN EINEM
INSELNETZ...................................................... 204
7.6
UEBUNGSAUFGABEN...................................................................................................
207
7.7
LITERATUR........................................................................................
208
Q CHEMISCHE
SPEICHER..................................................................211
8.1 ALLGEMEINE FUNKTION UND ANFORDERUNGEN
..........................................................
212
8.2
WASSERSTOFFTECHNIK.................................................................................................
215
8.2.1 TECHNIKEN ZUR WASSERSPALTUNG
..................................................................
215
8.2.2
BRENNSTOFFZELLE.............................................................................................
218
8.2.3 ANWENDUNGSBEISPIEL - LASTWAGEN MIT BRENNSTOFFZELLENANTRIEB
..............
220
8.3
METHANISIERUNG......................................................................................................
223
8.3.1
GRUNDREAKTION.............................................................................................
223
8.3.2 ANWENDUNGSBEISPIEL - WINDANLAGE UND
METHANISIERUNG........................ 224
8.4
UEBUNGSAUFGABEN...................................................................................................
227
8.5
LITERATUR.................................................................................................................
227
Q
LASTMANAGEMENT........................................................................229
9.1 GRUNDFUNKTIONEN UND
ANFORDERUNGEN.................................................................
229
9.2 ANWENDUNGSBEISPIEL - LASTMANAGEMENT FUER EINEN GEWERBE- UND
WOHNKOMPLEX.........................................................................................................
234
9.3
UEBUNGSAUFGABEN...................................................................................................
237
9.4
LITERATUR..................................................................................................................
238
INDEX
239
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