Wasserstoff-Speicherkraftwerk

Mit dem stetig steigenden Anteil von erneuerbaren Energien im Stromnetz wächst auch der Bedarf für Energiespeichersysteme. Elektrolyse- und Brennstoffzellenanlagen sind vielversprechende Technologien für Energiespeicher- und Power-to-Gas-Anwendungen, sowie zur Bereitstellung von Regeldienstleistungen zur Verbesserung der Netzstabilität. Echtzeitmodellierung und Simulation spielt eine wichtige Rolle bei der Erforschung von Wasserstoff-Energiespeicheranlagen und vor allem deren nahtloser Integration in das Stromnetz. Weiterhin ermöglich der Betrieb einer echten Anlage die exakte Validierung der Simulationsergebnisse und weitergehende Forschung zu den Möglichkeiten, die eine solche Anlage bietet.

Ganz im Sinne der Idee von Power Hardware-in-the-Loop bauen wir aktuell ein 50 kW Wasserstoff-Speicherkraftwerk auf. Es wird hochflexibel und einfach umkonfigurierbar sein, was die Leistungsklasse und die genutzten Technologien angeht. So besteht die erste Entwicklungsstufe aus einem alkalischen Elektrolysesystem mit 50 kW, einem Wasserstoffkompressor mit 400 bar Drucktank und einem Brennstoffzellensystem mit 10 kW Ausgangsleistung. Der zweite Schritt umfasst die Erweiterung der Anlage mit einem Wasserstoff-Verflüssiger, sodass LH2 produziert werden kann. Die Leistungsschnittstelle zur PHIL-Anlage ist für eine Höchstleistung von 1 MW ausgelegt, sodass auch eine Vervielfachung der Nennleistung für das Speicherkraftwerk problemlos möglich ist.

Dank der Flexibilität der Anlage selbst und des Power Hardware-in-the-Loop Systems ist auch eine Kopplung mit anderen Energiespeichersystemen, wie Batterien, Superkondensatoren oder Schwungradspeichern mühelos machbar. Mit diesem Ansatz kann man in hybriden Energiespeichern die Vorteile zweier verschiedener Technologien kombinieren, sodass beispielsweise ein Speichersystem entsteht, das sehr schnell Leistung bereitstellen kann und trotzdem eine hohe Energiedichte bei niedrigen Investitionskosten hat.