Was ist druckluftspeicherkraftwerk?
Druckluftspeicherkraftwerk (DLSKW)
Ein Druckluftspeicherkraftwerk (DLSKW) ist eine Technologie zur Energiespeicherung, die überschüssige elektrische Energie nutzt, um Luft zu komprimieren und in unterirdischen Kavernen (z.B. Salzkavernen, stillgelegte Bergwerke) oder oberirdischen Druckbehältern zu speichern. Bei Bedarf wird die komprimierte Luft wieder freigesetzt, erhitzt und in Gasturbinen verbrannt, um Strom zu erzeugen.
Funktionsweise:
- Aufladen: In Zeiten geringer Stromnachfrage wird elektrische Energie verwendet, um einen Kompressor anzutreiben, der Luft verdichtet und in einem Speicher speichert. Dieser Vorgang ähnelt dem eines umgekehrten Gasturbinenzyklus.
- Entladen: In Zeiten hoher Stromnachfrage wird die gespeicherte Druckluft freigesetzt, erhitzt und in eine Gasturbine geleitet. Die Turbine treibt einen Generator an, der Strom erzeugt. Die Erhitzung der Luft erfolgt üblicherweise durch die Verbrennung von Erdgas oder in fortschrittlicheren Konzepten auch durch Nutzung von Abwärme oder erneuerbaren Energien.
Typen von DLSKW:
- Adiabatische DLSKW (A-DLSKW): Diese Anlagen speichern die Wärme, die beim Komprimieren der Luft entsteht, und nutzen sie später, um die Luft vor der Expansion wieder zu erwärmen. Dies erhöht den Wirkungsgrad erheblich und reduziert den Bedarf an fossilen Brennstoffen. Mehr Informationen dazu finden Sie unter Adiabatische%20Druckluftspeicherung.
- Diabatische DLSKW: Hierbei wird die Kompressionswärme an die Umgebung abgegeben, und die Luft wird vor der Expansion durch Verbrennung fossiler Brennstoffe erhitzt. Diese Anlagen sind weniger effizient, da die Wärme verloren geht.
Vorteile von DLSKW:
- Große Speicherkapazität: DLSKW können große Mengen an Energie speichern und über längere Zeiträume abgeben.
- Netzstabilität: Sie tragen zur Stabilisierung des Stromnetzes bei, indem sie Schwankungen in der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien ausgleichen.
- Flexibilität: DLSKW können schnell an- und abgefahren werden, um auf Veränderungen in der Stromnachfrage zu reagieren.
- Potenzielle Nutzung bestehender Infrastruktur: Stillgelegte Bergwerke und Salzkavernen können als Speicher genutzt werden.
Nachteile von DLSKW:
- Geographische Einschränkungen: Geeignete geologische Formationen für die Speicherung sind erforderlich.
- Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen (bei diabatischen Systemen): Der Einsatz von Erdgas zur Erhitzung der Luft führt zu CO2-Emissionen.
- Hohe Investitionskosten: Der Bau eines DLSKW ist kapitalintensiv.
Anwendungen:
- Netzstabilisierung: Ausgleich von Schwankungen in der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien.
- Lastspitzenabdeckung: Bereitstellung von Strom in Zeiten hoher Nachfrage.
- Regelleistung: Schnelle Reaktion auf Frequenzschwankungen im Stromnetz.
Wichtige Themen:
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