Energiespeichertechnologien und -anwendung (139030) an der Universität Bochum

Karteikarten und Zusammenfassungen für Energiespeichertechnologien und -anwendung (139030) im Maschinenbau Studiengang an der Universität Bochum in Bochum

CitySTADT: Bochum

CountryLAND: Deutschland

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Welche Einflussgrößen auf die Wirtschaftlichkeit eines Speichers gibt es?

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Worin unterscheiden sich leistungs- und energiebasierte Ansätze zur Reduktion der Strombezugskosten?

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Wann lohnt sich die Erhöhung des PV-Eigenverbrauchsanteils zur Reduktion der Strombezugskosten für den Endkunden?

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Was sind Oberschwingungen und wozu führen sie?

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Wie ist die angestrebte Qualität von Strom und Spannung? Welche möglichen Störungen gibt es?

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Warum gibt es Engpässe im Übertragungsnetz? Wofür kann ein Speicher eingesetzt werden?

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Wo muss ein Stromspeicher installiert und wie betrieben werden, damit die Spannungsgrenzen auch am Ende einer Leitung eingehalten werden (Annahme: viele PV-Anlagen speisen ein)?

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Erläutern Sie das Prinzip eines virtuellen Stromspeichers!

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Warum sind bei der Erbringung von Regelleistung durch einen Speicher mehr Aspekte zu berücksichtigen als bei einem Kraftwerk?

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Warum gibt es mehrere verschiedene Regelleistungsarten?

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Welches Ziel haben Regelleistungsmärkte? Welche Gründe gibt es für Abweichungen?

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Warum muss für eine Wirtschaftlichkeitsbewertung immer die Kombination aus Speicheranwendung und Speichertechnologie betrachtet werden?

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Energiespeichertechnologien und -anwendung (139030)

Welche Einflussgrößen auf die Wirtschaftlichkeit eines Speichers gibt es?

  • Regulatorische Rahmenbedingungen
  • Technologische Kennwerte
  • Dimensionierung des Speichers

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Worin unterscheiden sich leistungs- und energiebasierte Ansätze zur Reduktion der Strombezugskosten?

leistungsbasiert (Peak Shaving):

  • Vorzeitiger Strombezug und Einspeicherung in Phasen mit niedriger Last
  • Ausspeicherung zur Stromnutzung in Phasen mit hoher Last

energiebasiert:

  • Vorzeitiger Strombezug und Einspeicherung in Phasen mit niedrigen Preisen
  • Ausspeicherung und Stromnutzung in Phasen mit hohen Preisen

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Wann lohnt sich die Erhöhung des PV-Eigenverbrauchsanteils zur Reduktion der Strombezugskosten für den Endkunden?

  • Lohnt sich wirtschaftlich, wenn die EEG-Vergütung für den selbst erzeugten PV-Strom geringer ist als der Bezugspreis für Strom beim Versorger (seit 2012 erreicht)

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Was sind Oberschwingungen und wozu führen sie?

  • Die ideale Sinusform wird durch Oberschwingungen überlagert

Oberschwingungen:

  • Vielfache der Grundschwingung von 50 Hz
  • übertragen keine Wirkleistung, sondern führen zu einer erhöhten thermischen Belastung

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Wie ist die angestrebte Qualität von Strom und Spannung? Welche möglichen Störungen gibt es?

Angestrebte Qualität:

  • ideale sinusförmige Welle mit konstanter Amplitude

Mögliche Störungen:

  • Kontinuierliche Abweichung von idealer Sinusform
  • Andauernde Veränderung von Frequenz und Amplitude
  • Schnell auftretende Spannungseinbrüche bzw. -überhöhungen
  • Kurz- oder längerfristige Spannungsunterbrechungen

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Warum gibt es Engpässe im Übertragungsnetz? Wofür kann ein Speicher eingesetzt werden?

  • Engpässe im Wesentlichen aufgrund von Nord-Süd-Gefälle bzgl. installierter Windleistung
  • Möglicher Speichereinsatz: Zwischenspeicherung Windenergie und spätere Übertragung

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Wo muss ein Stromspeicher installiert und wie betrieben werden, damit die Spannungsgrenzen auch am Ende einer Leitung eingehalten werden (Annahme: viele PV-Anlagen speisen ein)?

  • Für Entlastung des Transformators: transformatornah
  • Für Spannungsstützung: i.d.R. nah beim dezentralen Erzeuger oder am Leitungsende

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Erläutern Sie das Prinzip eines virtuellen Stromspeichers!

  • agiert wie „echter“ Stromspeicher (am Markt, im Netz, etc.)
  • Pooling von flexiblen Stromverbrauchern (bspw. Wärmepumpe, Heizstab, Elektrospeicherheizung) , flexiblen Stromerzeugern (bspw. BHKW) und „echten“ Stromspeichern zu einem so genannten virtuellen Stromspeicher

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Warum sind bei der Erbringung von Regelleistung durch einen Speicher mehr Aspekte zu berücksichtigen als bei einem Kraftwerk?

keine Ahnung

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Warum gibt es mehrere verschiedene Regelleistungsarten?

  • Wichtige Unterscheidung der Regelleistungsarten über geforderte Reaktionszeit nach Abruf (bspw. aufgrund Kraftwerksausfall)
  • Primärregelleistung (PRL) wird gleichmäßig von allen primärregelfähigen Kraftwerken / Speichern im europäischen Verbundnetz erbracht
  • Sekundärregelleistung (SRL) und Minutenreserve werden in dem Land/Regelzone abgerufen, dass den Abruf verursacht (teilweise unter Nutzung grenznaher ausländischer Anlagen),
  • Minutenreserveleistung (MRL) dient dafür nach 15 Minuten die „schnellere“ und daher technisch wertvollere Sekundärregelleistung abzulösen, wenn diese nicht zur Ausregelung des Vorfalls ausgereicht hat, damit die Sekundärregelleistung für eventuelle neue Abrufe erneut zur Verfügung steht.

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Welches Ziel haben Regelleistungsmärkte? Welche Gründe gibt es für Abweichungen?

  • Ziel: Frequenzhaltung im Stromnetz (Soll-Frequenz im UCTE-Netz = 50,0 Hz)
  • Gründe für Abweichungen:
    • Prognosefehler bzgl. Stromnachfrage bzw. EE-Einspeisung
    • Störbedingte Ausfälle großer Kraftwerke bzw. Lasten

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Warum muss für eine Wirtschaftlichkeitsbewertung immer die Kombination aus Speicheranwendung und Speichertechnologie betrachtet werden?

Es gibt viele verschiedene Einsatzgebiete und Arten von Speichern, sodass eine pauschale Antwort zur Wirtschaftlichkeit eines Speichers nicht möglich ist.

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