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So sparen Sie Energie. So speichern Sie Energie. Geschmolzenes Salz, Druckluft und das Superschwungrad Die Wissenschaft der Stromspeicherung


Jetzt können wir nicht mehr Stellen Sie sich Ihr Leben ohne Strom und Heizung vor. Unser gesamtes tägliches Leben ist mit der Nutzung zahlreicher Elektrogeräte verbunden, die uns den nötigen Komfort bieten. Heute sprechen wir darüber, wie Sie zu Hause Strom sparen können.

Das Diagramm links zeigt die Energieverbrauchsstruktur einer 3-köpfigen Familie.

Jedes Jahr steigen die Strom- und Heizkosten aufgrund höherer Tarife und der zunehmenden Anzahl genutzter Elektrogeräte. Da die Energiereserven sehr begrenzt sind, steigen die Stromkosten jährlich um etwa 15 % und entsprechend steigen auch unsere Stromvergütungen.

Deshalb denken immer mehr Menschen darüber nach, wie sie zu Hause Strom sparen können.

Darüber hinaus wird durch Stromsparen der Verbrauch gesenkt natürliche Ressourcen und Emissionen reduzieren Schadstoffe in die Atmosphäre und leisten damit einen sinnvollen Beitrag zum Erhalt unserer Flüsse, Seen und Wälder.
Durch die Einsparung von 100 W Strom können wir 48 kg Kohle, 33 Liter Öl oder 35 m3 Erdgas einsparen.

Im Durchschnitt zahlt eine dreiköpfige Familie, die in einer Wohnung von 50 m2 lebt, etwa 59 % des Gesamtbetrags der Stromrechnungen für Energieressourcen, davon 32 % für Heizung und Warmwasserversorgung, 15 % für Strom und 12 % für Gas .

Diese Tipps sind für diejenigen relevant, die über Wärmezähler oder Elektroheizungen verfügen.

1.Tür- und Fensteröffnungen mit spezieller Isolierung isolieren.
Denn die Hauptwärmelecks entstehen durch Fenster und Türen.


2. Installieren Sie neue energieeffiziente Fenster, vorzugsweise doppelt verglaste.
Wenn Sie einen Balkon oder eine Loggia haben, dann verglasen Sie diese ebenfalls. Das ist das meiste effektive Methode Sparen Sie Wärme im Haus.


3. Der Raum muss ordnungsgemäß belüftet werden.


Lüften Sie bei ausgeschalteter Heizung!
Eine vollständige Belüftung für 2 Minuten alle 3–4 Stunden speichert viel mehr Wärme als eine ständige Teillüftung. Im Winter genügen 2-3 Minuten vollständiges Lüften. Im Frühling und Herbst bis zu 15 Minuten.

4. Decken Sie Batterien nicht mit Vorhängen oder dekorativen Platten und Paneelen ab.

1. Überprüfen Sie die Unversehrtheit der Verkabelung im Haus.


Dies verhindert Stromlecks (Verluste können bis zu 30 % betragen) und verringert das Risiko eines Ausfalls Haushaltsgeräte und Kurzschluss.

2. Schalten Sie Elektrogeräte aus, die sich im Standby-Modus befinden(Standby-Modus) - Fernseher, Musik Zentrum, DVD Spieler.


Die meisten Geräte arbeiten mehrere Stunden am Tag aktiv, die restliche Zeit befinden sie sich im Standby-Modus, was eine erhebliche Menge Energie verschwendet.

3. Sorgen Sie für die richtige Beleuchtung.


A. Mach das Beste daraus Tageslicht(Verwenden Sie Lichtvorhänge, helle Farben für Wände und Decken, Fenster häufiger putzen, Fensterbänke nicht überladen.) Dadurch wird der Raum heller.
B. Nutzen Sie das Prinzip der Zonenbeleuchtung – es ist notwendig, die allgemeine und lokale Beleuchtung rational zu nutzen. Allgemeinbeleuchtung ist vorgesehen für Allgemeinbeleuchtung Räume (Kronleuchter). Mit lokaler Beleuchtung (Lampen, Wandlampen) können Sie dunkle Ecken des Raumes beleuchten.

Durch die Kombination von lokaler und allgemeiner Beleuchtung (kombinierte Beleuchtung) können Sie Licht rationeller einsetzen – um nur den Bereich des Raums zu beleuchten, den wir benötigen. Durch die Installation einer kombinierten Beleuchtung für einen Raum von 18–20 m2 werden bis zu 200 kW/h eingespart.

4. Ersetzen Sie herkömmliche Glühlampen durch energiesparende.


Sie verbrauchen ein Vielfaches weniger Strom und halten ein Vielfaches länger.

5. Schalten Sie Beleuchtung und andere Elektrogeräte aus, die Sie gerade nicht benötigen.


Schalten Sie beim Verlassen das Licht aus.

6. Waschen Sie Lampen und Schirme häufiger.

So sparen Sie Energie in der Küche und beim Zubereiten von Speisen

Elektroherd – der energieintensivste Haushaltsgerät, es macht mehr als die Hälfte des gesamten Stromverbrauchs aus. Beobachten einfache Regeln und Kochtechniken können Sie eine erhebliche Menge Energie sparen.

1. Beim Kochen in einem Topf müssen Sie den Brenner nur so lange mit voller Leistung einschalten, bis das Wasser kocht. Sobald das Wasser kocht, schalten Sie die Heizung des Brenners sofort auf die minimale Position, in diesem Fall sinkt der Energieverbrauch stark und die Garzeit verlängert sich nicht.

2. Achten Sie darauf, die Pfanne fest mit einem Deckel abzudecken. Beim Kochen im offenen Behälter erhöht sich der Energieverbrauch um das 2,5-fache. Selbst wenn der Deckel leicht geöffnet ist, ist dies gleichbedeutend mit der Tatsache, dass überhaupt kein Deckel vorhanden ist, denn... Mit dem austretenden Dampf geht Wärme verloren.

3. Verwenden Sie Kochgeschirr, dessen Bodendurchmesser der Größe des Brenners entspricht. Der Durchmesser der Pfannenböden muss größer oder gleich dem Durchmesser der Brenner der Elektroherde sein, auf denen sie aufgestellt sind.

4. Lassen Sie das Wasser auf einem mit voller Leistung eingeschalteten Brenner nicht heftig kochen, da das Kochen auf einem beheizten Herd bei viel geringerer Leistung ausreicht.

5. Wenn Sie den Brenner des Elektroherds etwas früher vor dem Ende des Garvorgangs ausschalten, sparen Sie Strom durch Restwärme.

6. Verwenden Sie beim Kochen von Gemüse nur eine minimale Menge Wasser in den Pfannen.

7. Wählen Sie Töpfe mit der richtigen Größe für die Menge an Lebensmitteln, die Sie benötigen. Wenn Sie eine kleine Menge Essen zubereiten müssen, ist es besser, dies in einer kleinen Menge zu tun. Topf auf der kleinsten Herdplatte.

8. Der Boden von Töpfen und Pfannen muss glatt und sauber sein, so dass ein enger Kontakt mit den Brennern besteht. Gerichte mit schiefem Boden oder mit Kohlenstoffablagerungen benötigen 60 % mehr Strom.

9. Wählen Sie beim Kauf von Kochgeschirr Bratpfannen und Töpfe mit dickem Boden und Glasdeckel.

10. Verwenden Sie Schnellkochtöpfe. Sie sparen viel Energie und Zeit. Die Garzeit verkürzt sich darin um das Dreifache und der Energieverbrauch halbiert sich. Dies wird durch die Dichtheit von Schnellkochtöpfen und einen speziellen Kochmodus erreicht – die Temperatur im Kochgeschirr erreicht durch den überschüssigen Dampfdruck 120 Grad.

11. Kochgeschirr aus Edelstahl mit dickem, poliertem Boden sorgt für guten Kontakt mit dem Herd und spart Energie. Aluminium, emailliertes und teflonbeschichtetes Kochgeschirr sind nicht wirtschaftlich.

12. Der Zustand der Brenner des Elektroherds ist sehr wichtig. Wenn in einem Brenner eine oder zwei Spiralen durchbrennen oder der Brenner durch Überhitzung anschwillt, erhöht sich der Stromverbrauch um bis zu 50 %. Es muss dringend geändert werden.

13. Verwenden Sie spezielle elektrische Heizgeräte (Bratpfannen, Töpfe, Grills, Kaffeemaschinen usw.), bei denen die Gerichte schmackhafter und hochwertiger werden und viel weniger Strom verbraucht wird. Verwenden Sie einen Wasserkocher, der selbst Energie spart, indem er sich automatisch abschaltet, wenn Wasser darin kocht. Kochen Sie immer nur so viel Wasser wie nötig.

14. Durch rechtzeitiges Entfernen von Kalkablagerungen im Inneren von Wasserkochern kann der Energieverbrauch erheblich gesenkt werden.

15. Verwenden Sie Thermoskannen oder Töpfe, um Wasser und Speisen über einen längeren Zeitraum warm zu halten.

16. Benutzen Sie die eingeschalteten Brenner des Elektroherds nicht zum Heizen des Raumes, das ist unwirtschaftlich, ineffektiv und gefährlich.

17. Zum Erhitzen und Kochen von Speisen verwenden Mikrowellen, sie sparen Ihnen Zeit und Energie.

Was wir normalerweise unwirtschaftlich machen:
■ Auswahl der falschen Gerichte – Energieverlust 10–15 %
■ Schließen Sie die Behälter beim Zubereiten von Speisen nicht fest. - Verluste 2% - 6%
■ Wir verbrauchen zu viel Wasser – Verluste 5 % – 9 %
■ Wir verwenden Geschirr, das nicht zur Größe des Brenners passt – Verluste 5 % – 10 %
■ Wir nutzen keine Restwärme – Verluste betragen 10–15 %

Und um das Material zu verstärken, finden Sie hier eine wunderbare Infografik der United Energy Company. Das Bild ist anklickbar.


Diese verwenden einfache Tipps Sie können Ihre Energiekosten deutlich senken und Geld sparen.

Wiederholen wir die Grundregeln:










Um in Ihrer Wohnung Energie zu sparen, müssen Sie lernen, diese sinnvoll zu nutzen. Gleichzeitig leisten Sie neben erheblichen Einsparungen bei den Energiekosten einen sehr wichtigen Beitrag zur Lösung globaler Umweltprobleme.

Der Artikel verwendet Materialien des Informations- und Beratungszentrums für Energieeinsparung (ICC).

Wie Energiespeichertechnologien die Welt verändern werden

Text: Andrey VELESYUK

Letztes Jahr der Milliardär Elon Musk Noch einmal begeisterte die Öffentlichkeit: Sein Unternehmen baute in 100 Tagen einen Stromspeicher mit einer Gesamtkapazität von 100 MW und bereitete ihn für den Betrieb vor. Dies hat die Debatte über Energiespeichertechnologien und die Veränderungen, die ihre Entwicklung mit sich bringen könnte, intensiviert. Wir haben uns entschlossen herauszufinden, wie sich Russland auf die kommenden Veränderungen vorbereitet und was genau zu erwarten ist.

Foto: Flickr.com, Flickr/U.S. Energieministerium, Siemens.com, Rosatom,
Newsroom.ucla.edu

Allgemeine Stellung Angelegenheiten
Im vergangenen August veröffentlichte das Energieministerium das „Konzept zur Entwicklung des Marktes für Stromspeichersysteme in“. Russische Föderation».

Russland beginnt mit erheblicher Verzögerung, eine nationale Industrie für Energiespeichersysteme aufzubauen und einen Markt für den Einsatz dieser Systeme in verschiedenen Wirtschaftssektoren zu entwickeln. In den USA beispielsweise wurde 2010 das California Energy Storage Mandate-Programm ins Leben gerufen, wonach das Land bis 2020 über eine Speicherkapazität von 1.325 MW verfügen wird. Großbritannien und China beschäftigten sich 2016 mit diesem Thema: Ersteres erwarb 201 MW an Speichersystemen, letzteres plant den Bau von Speichersystemen mit einer Kapazität von 46 GW bis 2021. Und letztes Jahr verbreiteten die Medien eine Geschichte, deren Hauptfigur erneut Elon Musk war: In Australien wurde in 100 Tagen das größte Lithium-Ionen-Batteriesystem der Welt gebaut (siehe Referenz).

Die Autoren des russischen „Konzepts“ listeten die wichtigsten Ereignisse auf dem Markt für Stromspeichersysteme auf, die bereits im Land stattfinden: „Es wurden viele Startups gegründet“, es finden Fachkonferenzen statt, teilte das Ministerium für Bildung und Wissenschaft mit 1,3 Milliarden Rubel über drei Jahre. Für relevante Forschung und Entwicklung gibt es innovative Entwicklungsprogramme. Aus all dem lässt sich die Schlussfolgerung ziehen: In Russland werden immer noch vereinzelte und unkoordinierte Maßnahmen durchgeführt, die keinen Durchbruch in der Entwicklung der Branche und des Marktes für Stromspeichersysteme gewährleisten.

  • „Internet der Energie“ – der Einsatz von Stromspeichersystemen als Teil des Energieverteilungssektors;
  • „neues allgemeines Schema“ – die Nutzung von Stromspeichersystemen als Teil großer zentraler Energie;
  • „Wasserstoffenergie“ – der Einsatz von Stromspeichern im Wasserstoffkreislauf für Energie mit hohen Anforderungen an Autonomie, Mobilität und Umweltfreundlichkeit.
Die meisten Expertenratschläge sind vorhersehbar. Sie empfehlen grundsätzlich die Durchführung von Pilotprojekten, die Förderung von Forschung und Entwicklung, den Abbau regulatorischer Hürden, die Entwicklung von Maßnahmen zur Stimulierung der Nachfrage und der Marktentwicklung sowie die Ergreifung von Maßnahmen zum Ausbau der wissenschaftlichen und technologischen Infrastruktur. Das „Konzept“ erwähnt auch eine indirekte Belebung des Marktes durch eine Änderung der Preisregeln für Endverbraucher, insbesondere die Einführung stark differenzierter Tarife nach Stunden und Nachfragesteuerung.

Die Autoren des Dokuments gehen davon aus, dass der Weltmarkt für Stromspeichersysteme bis 2025 etwa 80 Milliarden US-Dollar betragen wird. In einem optimistischen Szenario wird der russische Markt für diese Systeme bis dahin etwa 8 Milliarden US-Dollar pro Jahr erreichen, und die gesamten wirtschaftlichen Auswirkungen werden erreicht Ohne Investitionen und unter Berücksichtigung der Exporte (Strom- und Wasserstoffspeichersysteme) wird der Wert etwa 10 Milliarden US-Dollar pro Jahr betragen.

25-Millionen-Dollar-Streit

Im australischen Bundesstaat South Australia, der auf erneuerbare Energien angewiesen ist, leben 1,7 Millionen Menschen; Sie hatten regelmäßig Probleme mit der Energieversorgung. Es gab im ganzen Bundesstaat nicht genügend Speicher, um bei Spitzenbedarf mehr Strom bereitzustellen. Im vergangenen März versprach Tesla-Gründer und CEO Elon Musk, dieses Problem zu lösen.

Der Milliardär twitterte, er sei bereit, innerhalb von 100 Tagen eine unterbrechungsfreie Stromversorgung des Bundesstaates South Australia sicherzustellen. Er versprach, dort ein Batteriesystem mit einer Gesamtkapazität von 100 MW zu installieren, was vor Installationskosten und Steuern 25 Millionen US-Dollar kosten würde. Hätte das Unternehmen dies nicht innerhalb von 100 Tagen geschafft, hätten die Kunden Tesla keinen Cent bezahlt.

Im Juli gab Elon Musk bekannt, dass er von den australischen Behörden die Genehmigung erhalten habe, dort das weltweit größte Lithium-Ionen-Batteriesystem zu bauen. Die Stromspeicherstation wurde angeschlossen Windpark in Jamestown, im Besitz von Neoen. Die Gesamtleistung des Batteriesystems betrug 100 MW, die Kapazität 129 MWh.

Im November meldete Tesla den Abschluss der Arbeiten zur Installation eines Systems von Powerpack-Batterien mit ultrahoher Kapazität und einer Ausgangsleistung von 100 MW. Gleichzeitig stellte Mashable jedoch fest, dass das System zu dem Zeitpunkt, als die Arbeiten offiziell begannen, bereits mit der Hälfte seiner geplanten Kapazität – 50 MW – in Betrieb war. Das heißt, formal war die Bedingung erfüllt, aber Musk sicherte sich ab, indem er vor der offiziellen Genehmigung mit dem Bau der Station begann.

Das Unternehmen Neoen, das mit diesen Batterien in zwei Tagen 800.000 US-Dollar (australisch) verdiente, reagierte jedoch nicht empört.

Speichertechnologien werden die Energielandschaft verändern
Die Berater von VYGON Consulting sind davon überzeugt, dass die Entwicklung von Energiespeichersystemen eine Schlüsselrolle bei der Erhöhung des Anteils von Erzeugungsanlagen auf Basis erneuerbarer Energiequellen (RES) spielen wird.

Allerdings wächst dieses Segment in den entwickelten Ländern bereits recht schnell: Im Jahr 2017 wurden in Deutschland 36,1 % des Stroms aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt (3,8 % mehr als ein Jahr zuvor). In Dänemark werden mehr als 40 % des nationalen Strombedarfs aus solchen Quellen gedeckt.

Zu bedenken ist auch, dass nach Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA) in den nächsten 25 Jahren mehr als ein Drittel der weltweiten Betriebskapazitäten (2,3 Tausend GW) ihre Altersgrenze erreichen und stillgelegt werden. Und höchstwahrscheinlich werden alle diese Kraftwerke im Falle einer deutlichen Senkung der Kosten für Energiespeichertechnologien durch dezentrale Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien ersetzt. Aber bisher läuft alles auf die hohen Kosten der Lösungen hinaus.

Die Experten von VYGON Consulting glauben außerdem, dass in naher Zukunft ein Durchbruch in der Erreichung der Netzparität zwischen Energiespeichertechnologien und erneuerbarer Energieerzeugung auf der Insel und in den USA liegen wird autonome Systeme, die hinsichtlich der Reserven keine nennenswerten Sicherheitsmargen aufweisen. Anschauliche Beispiele für solche Gebiete sind isolierte Gebiete im Hohen Norden und Fernost Russland. Sie können zu Pilotregionen für die experimentelle und industrielle Anwendung hybrider Energieversorgungslösungen auf Basis erneuerbarer Energieerzeugungskapazitäten in Kombination mit Speichersystemen werden.

Auch der stellvertretende Vorstandsvorsitzende der Gesellschaft RUSNANO Yuri Udaltsov glaubt, dass das Aufkommen einer großen Zahl von Speichergeräten das Energiesystem grundlegend verändern wird. Um die Frequenz zu regulieren, reserviert der Dispatcher nun eine große Kapazitätsreserve, um Spitzen in bestimmten Stunden abzudecken. Dadurch sind die Bahnhöfe im Durchschnitt weniger belastet, als sie sein könnten. Mit dem Aufkommen industrieller Speichersysteme können Produktions- und Verbrauchspläne getrennt und für jede Partei bequem gestaltet werden. Dies wird die auf Agilität ausgerichteten Märkte für Elektrizität und Energietechnik grundlegend verändern. Wenn kein Bedarf besteht, reicht es aus, das Kernkraftwerk in den Grundbetriebsmodus zu versetzen und keine „freien“ Kapazitäten vorzuhalten. Yu. Udaltsov stellte jedoch fest, dass dies frühestens in 20 Jahren möglich sein werde.

Ein weiterer Trend in der sich verändernden Energielandschaft betrifft den Stromverbrauch, insbesondere das schnell wachsende Segment „ Intelligentes Haus" Es geht um Wohnraum, in dem die Steuerung lebenserhaltender Systeme möglichst automatisiert erfolgt. Laut einem Bericht des Marketingunternehmens Zion Market beträgt der globale Markt für intelligente Wohnlösungen derzeit 246 Milliarden US-Dollar und bis 2022 wird die durchschnittliche jährliche Umsatzwachstumsrate 17,5 % betragen. IDC-Analysten wiederum behaupten, dass im vergangenen Jahr weltweit 433,1 Millionen Geräte rund um das „Smart Home“-System verkauft wurden und in den nächsten fünf Jahren die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate etwa 18,5 % betragen wird. Das heißt, bis 2022 wird es weltweit bereits 939,7 Millionen ähnliche Geräte geben. Im Programm „Digitale Wirtschaft der Russischen Föderation“ wird die Schaffung von „Smart Cities“, bestehend aus „Smart Houses“, als einer der Schlüsselbereiche genannt.

Merkmale der Energieversorgung“ intelligentes Zuhause” liegt darin, dass es aufgrund angeschlossener Videogeräte, Sicherheitssysteme, Rauchmelder, intelligenter Beleuchtungsgeräte usw. ziemlich energieintensiv wird. Wenn die Sicherheit des Hauses von der Energieversorgung abhängt, ist die Zuverlässigkeit und der unterbrechungsfreie Betrieb der Geräte für den Verbraucher sehr wichtig. Besitzer von „Smart Homes“ nutzen zunehmend autonome Generatoren und unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV), an die sie am häufigsten angeschlossen sind wichtige Systeme: Beleuchtung, Warnung und Brandschutz. Wir beobachten daher eine aktive Entwicklung des Energieverteilungssegments.

Warum werden Batterien nicht überall verwendet?
Die erste verständliche Energiespeichertechnologie erschien Ende des 19. Jahrhunderts – Pumpspeicherkraftwerke. In Zeiten geringer Stromnachfrage (z. B. nachts) verbrauchen Pumpspeicherkraftwerke diesen, um Wasser im Oberbecken zu sammeln. Und zu Spitzenlastzeiten (z. B. in den Morgenstunden in einer Metropole) wird durch die plötzliche Freisetzung von Wasser Strom produziert.

In Russland ist die einzige Betriebsstation dieser Art das PSPP Zagorskaya in der Region Moskau. Es trägt dazu bei, den Spitzenstromverbrauch der Hauptstadtregion zu decken.

Heute beträgt die Gesamtkapazität verschiedener Arten von Energiespeichersystemen weltweit etwa 150 GW. Der überwiegende Anteil der Speichersysteme (97 %) entfällt auf Pumpspeicherkraftwerke, und jährlich werden 7–10 Milliarden US-Dollar in den Bau neuer Pumpspeicherkraftwerke investiert. Spitzenreiter bei der installierten Leistung von Pumpspeicherkraftwerken: China (31.999 MW, 34 Pumpspeicherkraftwerke), Japan (28.252 MW, 43 Pumpspeicherkraftwerke) und die USA (22.561 MW, 38 Pumpspeicherkraftwerke). Weitere Speichermöglichkeiten sind Druckluftsysteme, Natriumsulfid- und Lithiumbatterien.

Bei wiederaufladbaren Batterien schätzen Experten die Installationskosten auf 200 bis 800 US-Dollar pro 1 kW installierter Leistung. Geringste Kosten- für Blei-Säure-Batterien. Der Hauptnachteil von wiederaufladbaren Batterien ist ihre geringe Lebenserwartung im Vergleich zu Pumpspeicherkraftwerken. Die Batterielebensdauer kann je nach Nutzungshäufigkeit, Entladerate und Anzahl der Tiefentladezyklen erheblich variieren.

Stromspeichersysteme haben neben der finanziellen und technologischen noch eine weitere nicht offensichtliche Seite – das ist ein moralischer Aspekt. Tatsache ist, dass Kobalt zur Herstellung von Batterien und Akkus verwendet wird, mit denen alle modernen Geräte betrieben werden. Jedes Jahr werden weltweit etwa 120.000 Tonnen Kobalt abgebaut, und 60 % der Produktion erfolgt in der Demokratischen Republik Kongo. Zum Vergleich: Auf Kanada entfallen 6 % der Produktion, auf Australien 4 % und auf Russland 3 %. Die Kobaltpreise steigen rasant, was das Wachstum seiner Produktion im Kongo stimuliert.

Laut UNICEF-Daten, die von der Online-Publikation Meduza zitiert wurden, waren im Jahr 2014 von 150.000 örtlichen Bergleuten etwa 40.000 Kinder. Darüber hinaus gab es nach dem Anstieg des Kobaltpreises mehr Kinder in den Minen, geht Amnesty International davon aus. Einige von ihnen sind nicht älter als vier Jahre. Der Arbeitstag eines Kindes dauert durchschnittlich 12 Stunden und der Tagesverdienst schwankt zwischen 1 und 2 US-Dollar.

Experten glauben jedoch, dass es möglich ist, steigende Kobaltpreise zu vermeiden und den Verbrauch zu reduzieren. Eines der Metalle, das Kobalt ersetzen (oder vielmehr seinen Anteil in Batterien von derzeit 50 % auf 10 % reduzieren kann) ist Nickel. Es gibt weltweit mehr Reserven davon, es ist gleichmäßiger zwischen den Ländern verteilt und daher günstiger. In diesem Fall wird es möglich sein, das moralische Problem zu lösen.

Eine Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien
Sony brachte 1991 die ersten Lithium-Ionen-Akkus auf den Markt. Seitdem hat sich ihre Kapazität fast verdoppelt: Aus 110 Wh/kg wurden 200 Wh/kg; Sie beherrschen immer noch die Batteriewelt, aber Wissenschaftler arbeiten aktiv an neuen Energiespeichertechnologien. Hier sind die interessantesten davon.

Natrium-Ionen-Batterien. In solchen Batterien wird Natrium als Ionen verwendet, die sich zwischen den Elektroden bewegen. Zu geringen Kosten Hauptnachteil Solche Batterien haben eine geringe Kapazität. Wissenschaftler der Stanford University haben eine neue Natriumkathode entwickelt, die eine höhere Kapazität ermöglicht. Obwohl bisher nur erste Tests abgeschlossen wurden, planen Wissenschaftler in Zukunft, das Material und die Struktur der Anode zu optimieren, um eine vollwertige, effiziente Batterie zu schaffen.

Batterien auf Aluminiumbasis. Eine Gruppe von Forschern derselben Stanford University arbeitet seit mehreren Jahren an einer kostengünstigen Lösung, die die Akkumulation und Speicherung von Sonnenenergie ermöglichen würde. Die Batterie besteht aus einer Aluminiumanode und einer Graphitkathode, die in einen Elektrolyten getaucht sind. Als letzten Ausweg haben wir uns für Harnstoff entschieden - chemische Verbindung, das aktiv als Dünger verwendet wird.

Dieser Akku ist in 45 Minuten vollständig aufgeladen und verbrennt im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Akkus nicht. Wissenschaftler arbeiten nun an einer kommerziellen Version der Batterie, vor allem um ihre Lebensdauer zu verlängern – die aktuelle Version hält nur 1.500 Zyklen aus.

Organische Schnellladebatterien. Das israelische Startup StoreDot stellte letztes Jahr eine Batterie für Elektrofahrzeuge vor, die auf der Grundlage eigener Technologien entwickelt wurde. Sie verwenden Schichten aus Nanomaterialien und organische Verbindungen, die nach Angaben des Unternehmens noch nie zuvor in Batterien verwendet wurden.

Das Ergebnis ist eine Batterie, die in 5 Minuten aufgeladen wird und mit einer Ladung 300 Meilen zurücklegen kann. Doron Myersdorf, CEO von StoreDot, sagt, dass ein solches Laden dazu beitragen wird, die Beliebtheit von Elektrofahrzeugen zu steigern. Erstens wegen der Ladegeschwindigkeit. Zweitens, weil FlashBattery sicherer als Lithium-Ionen-Batterien ist – sie hält höheren Temperaturen stand und brennt nicht.

Festkörperbatterien. Letztes Jahr gab Toyota eine bahnbrechende Entdeckung bekannt Eigenproduktion. Bis 2020 will der Autogigant mit der Produktion von Festkörper-Lithiumbatterien beginnen, in deren Inneren sich ein flüssiger oder gelförmiger Elektrolyt befindet. Sie werden dichter, kleiner und leichter sein als die jetzigen. Ein weiteres Plus ist die lange Lebensdauer.

Super- und Ultrakondensatoren. Dabei handelt es sich um Hybride aus einem Kondensator (einem elektronischen Bauteil, das elektrische Ladung speichern und abgeben kann) und einer chemischen Stromquelle (Batterie oder Akku). Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien haben Superkondensatoren eine höhere Lade- und Entladegeschwindigkeit und eine längere Lebensdauer.

In einem Interview mit EnergyLand.info sagte der Leiter des Kongran-Projekts, Semyon Chervonobrodov, dass es seiner Gruppe gelungen sei, Prototypen von zwei Speichergeräten zu erstellen elektrische Energie, grundsätzlich anders in physikalische Prinzipien Aktionen. Der erste ist ein Superkondensator mit einer hohen spezifischen Kapazität für diese Art von Energiespeicher. Der zweite ist ein Lithium-Ionen-Hybrid-Superkondensator mit einer grundlegend neuen Kathode. Außerdem wurde ein neuer, umweltfreundlicher Elektrolyt auf Basis von Polyaminosäuren entwickelt.

Als Hauptanwendungsgebiet für Superkondensatoren sieht er die Transportindustrie. Derzeit wird daran gearbeitet, die Produktionskosten zu senken.

Der Bau von Lagerstationen ist unumgänglich
In der modernen Welt gibt es einen offensichtlichen Trend zum schrittweisen Ausstieg aus der Kohleverstromung ohne Anlagen zur CO2-Abscheidung und -Speicherung. Prognosen zufolge werden bis 2030 zwei Drittel der bestehenden Erzeugungskapazität stillgelegt. Stattdessen stellen zahlreiche Länder auf erneuerbare Energiequellen um.

Die Integration instabiler erneuerbarer Energiequellen in das Energiesystem führt zu einer Reduzierung der Emissionen, wirft jedoch die Frage nach einer Erhöhung der Flexibilität des Energiesystems auf.

Gleichzeitig wächst der Strombedarf rasant, auch durch die Entwicklung von Smart-Home-Technologien. In den kommenden Jahren werden Millionen weiterer Geräte mit dem Internet verbunden sein. IDC-Analysten behaupten beispielsweise, dass im vergangenen Jahr weltweit 433,1 Millionen Geräte im Zusammenhang mit dem „Smart Housing“-System wie Rauchmelder, Alarme und Videoüberwachungssysteme verkauft wurden; In den nächsten fünf Jahren wird die durchschnittliche jährliche Umsatzwachstumsrate etwa 18,5 % betragen. Das heißt, bis 2022 wird es weltweit bereits 939,7 Millionen solcher Geräte geben. All dies kann sich nur auf verschiedene Aspekte des Funktionierens des Energiesektors auswirken, vor allem auf den Umfang seiner Verbrauchs- und Speichermethoden.

Im Zusammenhang mit all diesen Veränderungen in einer Reihe von Ländern sehen die Pläne für die Entwicklung erneuerbarer Energiequellen bereits den Bau von Pumpspeicherwerken vor, beispielsweise in Indonesien (3 GW bis 2025) und in Spanien (8,8 GW bis 2020). . Und in Kalifornien wurde 2010 vom Gesetzgeber des Bundesstaates eine Richtlinie zur Energiespeicherung eingeführt, die von Versorgungsunternehmen und anderen Versorgungsunternehmen verlangt, die Speicherbeschaffung zu planen.

Das Hauptwachstum des Volumens an Energiespeichern wird Expertenprognosen zufolge in den kommenden Jahren durch die Integration erneuerbarer Energiequellen mithilfe von Lithium-Ionen-Batterien erreicht. Es wird erwartet, dass der jährliche Umsatz mit solchen Batterien bis 2023 auf 18 Milliarden US-Dollar steigen wird. Obwohl Pumpspeicherung, das größte verfügbare Energiespeichersystem, voraussichtlich noch einige Zeit lang führend unter den systemweiten Energiespeichersystemen bleiben wird.

Wie wird Russland an diesem globalen Trend teilnehmen? Noch keine Antwort. Für eine echte Marktbearbeitung gibt es kaum Ressortkonzepte. Wir bereiten einen Überblick über die Situation im Land hinsichtlich der Entwicklung von Energiespeichertechnologien und Nachfrageaussichten vor. Suchen Sie danach in einer der kommenden Ausgaben des Magazins.

Wie die Welt Strom spart

Irisch-deutsche Hybriden
Die irischen Behörden wollen sicherstellen, dass bis 2020 40 % der Energiebilanz des Landes aus erneuerbaren Energiequellen gedeckt werden; Bis 2035 wollen sie diesen Wert auf 100 % steigern. Der Großteil dieses Stroms stammt aus großen Windparks.

Um das System zu stabilisieren, hat das deutsche Unternehmen Freqcon GmbH im Süden Dublins 2016 ein Energiespeichersystem mit Maxwell-Ultrakondensatoren und Lithium-Ionen-Batterien für das Tallaght Smart Grid Testbed in Betrieb genommen. Die UltraBattery-Lithium-Ionen-Batterie ist ein Hybrid aus einer chemischen Batterie und einem Ultrakondensator. Der Batterielieferant Ecoult sagt, die Erfindung sei sicher, nachhaltig, zuverlässig und recycelbar. Die Anlage verfügt über eine installierte Leistung von 300 kW und eine Kapazität von 150 kWh.

Es soll in erster Linie den Betrieb eines Systems zur Aufrechterhaltung der Stabilität des Verteilungsnetzes und zur Lösung von Problemen im Zusammenhang mit der Unregelmäßigkeit der Stromerzeugung in Kraftwerken demonstrieren, die mit erneuerbaren Energiequellen betrieben werden.

Wenn sich das System als tragfähig erweist, wird es in ganz Dublin und schließlich in ganz Irland eingeführt.

Niederländische Batterieautos
Im April dieses Jahres kündigte Mitsubishi ein gemeinsames Projekt mit Hitachi und Engie an, das den Einsatz von Elektrofahrzeugen als erneuerbare Energiespeicher für Gebäude ermöglichen soll.

Die Testarbeiten werden im Engie-Bürogebäude in der niederländischen Stadt Zaandam durchgeführt. Dort installierte Hitachi sein bidirektionales V2X-Ladegerät, das Strom zurück ins Netz schicken kann.

Ladegerät an die Stromversorgung des Gebäudes angeschlossen, das wiederum mit Solarpaneelen ausgestattet ist. Da Batterien häufig überschüssigen Strom erzeugen, wird dieser in der Batterie des Elektrofahrzeugs gespeichert. Im Falle eines Stromausfalls dienen diese Fahrzeuge als Notstrom. Als Batterie wird das Unternehmen das Elektrofahrzeug Mitsubishi Outlander (PHEV) einsetzen.

Sollte sich das Experiment als erfolgreich erweisen, soll die Palette der Elektrofahrzeuge, die an der Schaffung ähnlicher Energieregulierungssysteme beteiligt sein können, erweitert werden. Das britische Energieunternehmen Moixa behauptet, dass nur zehn neue Nissan LEAF genug Energie speichern können, um den typischen Stromverbrauch von tausend Haushalten in einer Stunde zu decken.

Renault-Spezialisten kündigten als erste einen solchen Einsatz von Elektrofahrzeugen an: Sie versprachen, auf den portugiesischen Inseln Madeira ein intelligentes Elektro-Ökosystem zu schaffen, in dem Batterien als stationäre Energiespeicher eingesetzt werden sollen.

Ultrakondensatoren aus San Diego
Seit 2016 wird der Campus der UC San Diego von einem Mikroenergiesystem mit einer Spitzenleistung von 42 MW versorgt.

45.000 Menschen leben auf dem Campus – wie in einer Kleinstadt. 85 % des Verbrauchs werden durch Eigenerzeugung gedeckt, darunter ein Kombikraftwerk (30 MW), eine Brennstoffzellenstation (2,8 MW) und eine Solar-Photovoltaikanlage (2,2 MW).

Das Speichersystem besteht aus Standard-Lithium-Ionen-Speichereinheiten und Ultrakondensatoren. Ziel des Projekts ist es, sicherzustellen, dass Ultrakondensatoren ein kostengünstigeres Energiespeichersystem bieten können beste Zeit Reaktionszeit als Batterien.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Ladungstrennung in Ultra- oder Superkondensatoren elektrostatisch und nicht chemisch. Dadurch können Ultrakondensatoren in Sekundenbruchteilen geladen und entladen werden, in einem weiten Temperaturbereich (von -40 °C bis +65 °C) normal funktionieren, zuverlässig eine Million Lade-/Entladezyklen durchführen und Vibrationen standhalten. Die Kondensatorbank ist parallel zur Autobatterie geschaltet. Durch die Parallelschaltung erhöht sich die Lebensdauer der Batterie erheblich, wodurch diese eine geringere Kapazität und damit kleinere Abmessungen aufweist.

Vor dem Aufkommen von Ultrakondensatoren war dieses Schema aufgrund von nicht realisierbar große Größen Kondensatoren. Kommt es nun zu einem starken Leistungsabfall, unterstützen die Ultrakondensatormodule das System, bei steigender Sonnenenergie laden sie sich auf. Auf diese Weise übernehmen Ultrakondensatoren schnelle Funktionen wie die Frequenzsteuerung, während Batterien zur Verschiebung von Bedarfsspitzen und zur Bereitstellung von Betriebsreserven eingesetzt werden.

Lange Zeit gab es keine Möglichkeit, künstlich eine große elektrische Ladung zu erzeugen.
Im Jahr 1650 erfand Otto von Guericke, auch bekannt als Erfinder der Pumpe, eine Maschine, die mehrere Zentimeter lange Funken erzeugen konnte. Er goss ein Glaskugel von innen mit geschmolzenem Schwefel und zerbrach beim Aushärten das Glas. Anschließend befestigte er die Schwefelkugel auf einem Ständer, sodass sie mit einem Griff gedreht werden konnte. Durch Drehen der Kugel und Auflegen eines Stücks Leder darauf konnte nun ein Funke erzeugt werden.
Diese Erfindung war ein wichtiger Fortschritt, löste jedoch nicht das Problem der Stromspeicherung. Mit der Erfindung des berühmten Leidener Glases kam es zu einer Revolution. Dieses Stromspeichergefäß und die Stromflaschen wurden für verschiedene Zwecke verwendet. Zur Isolierung gespeicherter Elektrizität wurden Glasgefäße verwendet. Wenn es möglich war, einen Nagel durch den Stopfen eines Gefäßes einzuführen und ihn zu drehen, war es nach einiger Zeit möglich, bestimmtes Ziel zu erreichen

Ergebnisse. Nach dem Drehen des Nagels genügte es, die Flasche in einer Hand zu halten und mit der anderen den Nagel zu berühren, und schon erlitt die Person einen Stromschlag.
Manche benutzten größere Behälter und kamen erst nach ein paar Tagen zur Besinnung. Der Stromschlag löste bei den Menschen neue Empfindungen aus. Die Nachricht von neuen Wundern verbreitete sich sehr schnell in ganz Europa. Sie begannen, das Glas zu benutzen, um einen Bekannten unerwartet zu „schlagen“.
Es verging noch einige Zeit und man erkannte, dass man eine viel größere Ladung speichern konnte, wenn man das Glas innen und außen mit einem Material auskleidete, das den Strom gut leitet, zum Beispiel mit Metallfolie. Weitere Möglichkeiten

Es wurde festgestellt, dass die Dose aufgeladen wird, wenn der Nagel und die Innenwand mit einem guten Leiter verbunden sind. Durch Berühren entlud sich das Glas. Noch bessere Ergebnisse lieferte die Verbindung mehrerer Dosen. Franklin benutzte eine Batterie aus zwei Dosen, um Truthähne und andere Vögel zu töten.

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  1. 2. Überprüfung der Einhaltung der Bedingungen zur Gewährleistung der Materialsicherheit. Inventar
  2. 2. Überprüfung der Registrierkasse und Einhaltung der Bedingungen zur Gewährleistung der Sicherheit der Gelder. Inventarisierung der Registrierkasse
  3. § 10. Beendigung eines Arbeitsvertrages im Falle einer unangemessenen Entscheidung des Leiters der Organisation (Zweigniederlassung, Repräsentanz), seiner Stellvertreter und des Hauptbuchhalters, die eine Verletzung der Sicherheit des Eigentums, seiner rechtswidrigen Nutzung nach sich zieht oder andere Schäden am Eigentum der Organisation (Artikel 81 Teil 1 Absatz 9 des Arbeitsgesetzbuchs der Russischen Föderation)

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Vielleicht die älteste Form der modernen netzgebundenen Energiespeicherung. Das Funktionsprinzip ist einfach: Es gibt zwei Wassertanks, einer höher als der andere. Bei geringem Strombedarf kann die Energie genutzt werden, um Wasser nach oben zu pumpen. Zu Spitzenzeiten strömt Wasser herab, dreht einen Wassergenerator und erzeugt Strom. Ähnliche Projekte werden beispielsweise von Deutschland in stillgelegten Kohlebergwerken oder kugelförmigen Behältern auf dem Meeresboden entwickelt.

Druckluft

Macht im Süden

Im Allgemeinen ähnelt diese Methode der vorherigen, außer dass anstelle von Wasser Luft in die Tanks gepumpt wird. Bei Bedarf wird Luft abgelassen und dreht die Turbinen. Diese Technologie existiert theoretisch schon seit mehreren Jahrzehnten, in der Praxis gibt es jedoch aufgrund der hohen Kosten nur wenige funktionierende Systeme und einige weitere Testsysteme. Das kanadische Unternehmen Hydrostor entwickelt einen großen adiabatischen Kompressor in Ontario und Aruba.

Geschmolzenes Salz

SolarReserve

Mithilfe von Sonnenenergie lässt sich Salz auf die gewünschte Temperatur erhitzen. Der entstehende Dampf wird entweder sofort von einem Generator in Strom umgewandelt oder als Salzschmelze mehrere Stunden lang gespeichert, um beispielsweise abends Häuser zu heizen. Eines dieser Projekte ist der Solarpark Mohammed bin Rashid Al Maktoum in den Vereinigten Arabischen Emiraten. Und im Labor von Alphabet X besteht die Möglichkeit, geschmolzene Salze in Kombination mit Frostschutzmitteln zu verwenden, um überschüssige Sonnen- oder Windenergie zu bewahren. Georgia Tech hat kürzlich ein effizienteres System gebaut, das Salz durch flüssiges Metall ersetzt.

Flow-Batterien

CERN-Wissenschaftler: „Das Universum sollte nicht existieren“

Redox-Flow-Batterien bestehen aus riesigen Elektrolyttanks, die durch Membranen geleitet werden und eine elektrische Ladung erzeugen. Typischerweise werden Vanadium als Elektrolyt sowie Lösungen von Zink, Chlor oder Salzwasser verwendet. Sie sind zuverlässig, einfach zu bedienen und haben eine lange Lebensdauer. Die weltweit größte Flow-Batterie wird in Höhlen in Deutschland gebaut.

Herkömmliche Batterien

SDG&E

Calmac

Nachts wird das in den Tanks gespeicherte Wasser gefroren, tagsüber schmilzt das Eis und kühlt benachbarte Häuser, wodurch Sie Kosten für die Klimaanlage sparen können. Diese Technologie ist für Regionen mit heißem Klima und kühlen Nächten wie Kalifornien attraktiv. Im Mai dieses Jahres lieferte NRG Energy 1.800 industrielle Eisbatterien an Southern California Edison.

Super Schwungrad

Leuchtfeuerleistung

Diese Technologie dient der Speicherung kinetischer Energie. Elektrizität startet den Motor, der Rotationsenergie in der Trommel speichert. Bei Bedarf wird das Schwungrad abgebremst. Die Erfindung findet keine breite Anwendung, obwohl sie zur Gewährleistung einer unterbrechungsfreien Stromversorgung eingesetzt werden kann.

Die Möglichkeit, Strom im industriellen Maßstab zu speichern, kommt allen Marktteilnehmern zugute: Herstellern, Lieferanten, Verbrauchern und Regulierungsbehörden

Der neueste Analysebericht der Forschungsorganisationen GTM Research und ESA U.S. Der Energy Storage Monitor meldet Rekordinvestitionen in Energiespeicherprojekte. Das Volumen der Risikoinvestitionen und Projektfinanzierungen in diesem Sektor erreichte im dritten Quartal 2016 660 Millionen US-Dollar mit einer Jahresprognose von 812 Millionen US-Dollar. Wir sehen, dass Energiespeichertechnologien in entwickelten Ländern in die Phase der „vorkommerziellen“ Nutzung eintreten.

Sparproblem

Der Hauptunterschied zwischen der Elektrizitätswirtschaft und jeder anderen „physischen“ Industrie besteht darin, dass die von ihr produzierten Güter nicht im industriellen Maßstab gelagert werden können. In jeder Zeiteinheit muss diese Industrie genau so viel Strom produzieren, wie der Verbraucher benötigt.

Um diese Fähigkeit bereitzustellen, sind entweder teure Notstromerzeugungskapazitäten oder komplexe geografisch verteilte Stromversorgungssysteme erforderlich. Es ist unmöglich, im Energiesystem nur Kernkraftwerke (KKW) zu haben, die ihre Last nicht schnell abwerfen und erhöhen können, oder nur erneuerbare Energiequellen (RES) – Sonne und Wind dürfen zum Beispiel nicht scheinen oder wehen richtige Zeit. Daher erfolgt ein erheblicher Teil der Stromerzeugung aus traditionellen fossilen Ressourcen (Kohle, Gas), die sowohl Zuverlässigkeit als auch die erforderliche Manövrierfähigkeit bieten.

Die Funktionsweise eines Energiesystems wird in erster Linie durch den Grad seiner Belastung durch Verbraucher bestimmt. In der Regel sinkt der Stromverbrauch nachts deutlich und übersteigt morgens und abends das Niveau. Täglicher Verbrauch. Und im Allgemeinen ändert sich die elektrische Last unabhängig von der Tageszeit ständig. Diese ständigen Schwankungen erschweren die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts zwischen Produktion und Verbrauch und führen dazu, dass die Erzeugungskapazitäten über einen erheblichen Teil der Zeit in einem wirtschaftlich suboptimalen Modus arbeiten.

Es gibt drei traditionelle Arten von Kraftwerken: Kernkraftwerke, thermische Kraftwerke (KWK) und Wasserkraftwerke (WKW). Aus Sicherheitsgründen regeln Kernkraftwerke ihre Last nicht. Wasserkraftwerke eignen sich viel besser für den Betrieb mit einem ungleichmäßigen Lastplan, sind aber nicht in jedem Energiesystem verfügbar und wenn, dann nicht immer benötigte Menge. Somit liegt die Hauptlast bei der Deckung der Ungleichmäßigkeiten des täglichen Stromverbrauchs bei Wärmekraftwerken. Dies wiederum führt zu einem unwirtschaftlichen Betrieb, erhöht den Kraftstoffverbrauch und damit die Stromkosten für die Verbraucher.

Alle oben genannten Probleme sowie eine Reihe anderer können durch den Einsatz industrieller Energiespeichertechnologien gelöst werden.

Auswirkungen der Akkumulation

1. Auswirkungen auf die Erzeugung: Der Einsatz von Speichergeräten ermöglicht die Optimierung des Prozesses der Stromerzeugung, indem der Lastplan auf die teuersten Erzeugungsanlagen ausgerichtet wird und die teure Wärmeerzeugung aus der Rolle eines Reglers entfällt. Dies wiederum wird unweigerlich zu einer Verringerung des Kohlenwasserstoffverbrauchs, einer Erhöhung der Auslastung der installierten Kraftwerkskapazitäten, einer Erhöhung der Zuverlässigkeit der Energieversorgung und einer Verringerung des Bedarfs für den Bau neuer Kapazitäten führen.

2. Auswirkung auf die staatliche Regulierung: Speicher ermöglichen die Bildung einer Energiereserve ohne übermäßigen Betrieb von Erzeugungskapazitäten, optimieren den Betriebsmodus von Kraftwerken und sorgen für einen reibungslosen Übergang der Nachtminimum- und Tageshöchstlasten.

3. Effekt für Verbraucher: Strom wird günstiger, die Zuverlässigkeit der Stromversorgung steigt, es ist möglich, den Betrieb kritischer Geräte bei Stromausfällen sicherzustellen und bei Unfällen eine Reserve zu schaffen.

4. Effekt für den Stromnetzkomplex: Speicher reduzieren die Spitzenlast elektrische Umspannwerke und Kosten für die Modernisierung der Netzinfrastruktur erhöhen die Qualität und Zuverlässigkeit der Energieversorgung der Verbraucher.

Zusätzliche Effekte

Einer der Haupttrends im globalen Energiebereich ist heute die Entwicklung der erneuerbaren Energieerzeugung. Unter den Ländern, die grüne Energie entwickeln, sind die auffälligsten Beispiele Dänemark, das 140 % des nationalen Energiebedarfs aus erneuerbaren Energiequellen deckt, und Deutschland, wo erneuerbare Energiequellen etwa 50 % der installierten Kraftwerkskapazität ausmachen (94 von 182). GW) und dieser Anteil wächst stetig weiter. Zu bestimmten Zeiten können erneuerbare Energiequellen bereits bis zu 100 % des Strombedarfs decken. Gleichzeitig müssen sowohl thermische als auch nukleare Kraftwerke eine Reservefunktion erfüllen, da die Produktion erneuerbarer Energien nicht konstant ist. Stromspeicher können eine Möglichkeit sein, die erfolgreiche Integration erneuerbarer Energiequellen in die Energiesysteme verschiedener Länder fortzusetzen; sie werden Schwankungen in der Produktion erneuerbarer Energiequellen glätten und den Lastplan ausgleichen.

Ein weiterer Trend ist die Entwicklung dezentraler Energie. Verbraucher möchten ihre Kosten minimieren und ihre eigenen Erzeugungsquellen installieren (z. B. Sonnenkollektoren oder Windgeneratoren). In Ländern mit einem hohen Anteil dezentraler Erzeugung stellt sich das Problem, solche Verbraucher in das Marktsystem zu integrieren. Da der Verbraucher selbst so viel Strom aus seiner Quelle bezieht, wie er zu einem bestimmten Zeitpunkt benötigt, kann es sein, dass er einen Überschuss hat. Das Problem, diesen Überschuss an das Netzwerk zu verkaufen, kann mit Hilfe von Antrieben gelöst werden. Darüber hinaus können sie auch zur Bildung individueller Rücklagen genutzt werden.

Technologiewettbewerb

Heute werden 99 % der industriellen Stromerzeugung und -speicherung (ca. 132,2 GW) durch Pumpspeicherkraftwerke (PSPPs) bereitgestellt. Alle anderen Speichertechnologien machen 1 % aus, hauptsächlich Druckluftspeicher, Natriumsulfidbatterien und Lithiumbatterien. Die bewährtesten Speicher sind Pumpspeicherkraftwerke und Geräte mit Drucklufttechnik. Weitere Technologien befinden sich noch in der Entwicklung.

Pumpspeicherkraftwerke und Geräte mit Drucklufttechnologie können zwar ausreichend große Strommengen für mehrere Stunden speichern, sind jedoch hinsichtlich der Bereitstellung großer Energiemengen zur Unterstützung oder zum Ausgleich verschiedener kurzfristiger Schwankungen recht begrenzt.

Was Batterien betrifft, liegen die aktuellen Installationskostenschätzungen zwischen 200 und 800 US-Dollar pro kW installierter Kapazität. Die niedrigsten Kosten weisen Blei-Säure-Batterien auf, da sie sich auf einem höheren technologischen Entwicklungsstand befinden. Dieser Bereich liegt am unteren Ende der Kostenspanne für Pumpspeicherung, ist aber deutlich niedriger als bei anderen potenziellen und neuen Speichertechnologien. Der Hauptnachteil von Blei-Säure- und anderen Batterien ist jedoch ihre geringe Lebenserwartung im Vergleich zu Pumpspeicherkraftwerken, die eine deutlich längere Betriebsdauer haben. Die Lebensdauer von Batterien variiert stark je nach Nutzungshäufigkeit, Entladerate und Anzahl der Tiefentladezyklen.

Braucht Russland Energiespeichertechnologien?

Die Stromspeicherung wurde vom McKinsey Global Institute als eine von zwölf bahnbrechenden Technologien bezeichnet, die die Weltwirtschaft erheblich verändern werden. BCC Research schätzt, dass der Markt für alle Arten von wiederaufladbaren Batterien in den nächsten zehn Jahren mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 18,7 % wachsen wird, von 637 Millionen US-Dollar im Jahr 2014 auf 3,96 Milliarden US-Dollar im Jahr 2025.

Die Kapazität der Stromspeicher in den EU-Ländern, den USA und China wird sich nach verschiedenen Szenarien der Internationalen Energieagentur bis 2050 um das Zwei- bis Achtfache erhöhen. In Russland wird nach 2022 ein neuer Investitionszyklus im Energiesektor prognostiziert. Die potenzielle Nische für neue Energieanlagen wird auf 15–30 GW geschätzt. Bis 2035 könnten die Investitionen 500–700 Milliarden US-Dollar erreichen. Gleichzeitig können nahezu alle Marktteilnehmer vom Einsatz von Speichergeräten profitieren.



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