Maximale Energiedichte supraleitender Energiespeicher
Thermische Energiespeicher können auf dem Weg zu einer regenerativen und effizienten Energieversorgung von großer Bedeutung sein. Zumal der Wärme- und Kältesektor mit einem Anteil von ca. 50 % noch vor dem Transport- und Elektrizitätssektor den größten Teil des Endenergieverbrauchs in Europa ausmacht.
Was ist die Energiedichte?
Neben der Kapazität eines Speichers, also der Menge an Energie die gespeichert werden kann, ist die Energiedichte eine wichtige Kenngröße. Die volumetrische Energiedichte ist ein Maß für die gespeicherte Energie pro Raumvolumen, während sich die gravimetrische Energiedichte auf die gespeicherte Energie pro Masse des Speichers bezieht.
Wie funktioniert ein Energiespeicher?
Wird umgekehrt mehr Energie benötigt als bereitgestellt werden kann, entladen sich die Energiespeicher und stellen ihrerseits Energie zur Verfügung. Elektrische Energie wird meist durch die Umwandlung in eine andere Energieform gespeichert.
Wie hoch ist der Wirkungsgrad eines magnetischen Energiespeichers?
Der Wirkungsgrad des Speichers liegt in einem Bereich von \ ( 90\,\% \) bis \ ( 95\, {\% } \) und ist abhängig von der Dauer des Standby-Betriebs. Wird die zur Kühlung benötigte Energie berücksichtigt, so weisen supraleitende magnetische Energiespeicher eine Selbstentladungsrate von etwa \ ( 10\, {\% } \) bis \ ( 12\, {\% } \) pro Tag auf [61].
Wie hoch ist der Wirkungsgrad des Speichers?
Der Wirkungsgrad des Speichers liegt in der Größenordnung von \ ( 85\, {\% } \) der eingespeicherten Energie, wobei rund \ ( 80\, {\% } \) der Speicherkapazität genutzt werden können [61]. Jedoch sinkt die Anzahl der möglichen Lad-/Entladezyklen mit zunehmender entladetiefe.
Wie lange dauert die Prognose für die energiespeicheranlagen?
Der Prognosezeitraum deckt den kompletten Zeitraum von 2020 bis 2050 ab. Hinsichtlich der Energiespeicheranlagen werden für das Suffizienzszenario im Jahr 2050 50 GWh Batteriekapazität prognostiziert. Im Referenzszenario bedarf es laut Prognose im Jahr 2050 150 GWh und im Beharrungsszenario 300 GWh.
Wie funktioniert ein Stromspeicher?
Der Großteil der Stromspeicher in Deutschland und weltweit stammt aus Pumpspeicherwerken, also Infrastrukturen, die bei Stromüberschuss Wasser in ein höher gelegenes Becken pumpen und beim Ausspeichern dieses Wasser durch eine Turbine in ein niedriger gelegenes Becken strömen lassen – eine Technik, die seit Jahrzehnten genutzt wird.
