2017-09-01  –  2022-06-30

633.938,00 EUR

Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT), Oberhausen, Nordrhein-Westfalen

0350001D

Netze [EB1820]

01176522/1  –  HYBKomp

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI6)

Energie

Ziel des Vorhabens ist die Erforschung und der Entwurf eines neuartigen Hybrid-Kompensators, der mehrere Systemdienstleistungen in einer einzigen Anlage vereint. Hierzu zählen u.a. die Optimierung der Erdschlussstromkompensation unter Berücksichtigung neuer Anforderungen wie die Kompensation höherfrequenter Harmonischer sowie die Stabilisierung des Netzes durch Einspeicherung und Rückspeisung von Energie bei variierender regenerativer Einspeisung. Dazu soll ein aus einem Schwungradspeicher und einer RedOx-Flow-Batterie bestehendes Speichersystem aufgebaut werden. Fraunhofer UMSICHT baut im Rahmen des Projektes eine 40 kWel Vanadium RedOx-Flow Batterie mit einem neuen Stack-Design und einer von UMSICHT zum Patent angemeldeten externen Elektrolytversorgung. Zusätzlich wird die Batterie in das Gesamtkonzept des Hybridkompensators integriert. Hierzu wird eine geeignete Betriebsführung der Batterie erarbeitet und in das Steuerungskonzept überführt. UMSICHT wirkt bei der Systemintegration mit und trägt mit Informationen zu den Betriebsbereichsgrenzen der VRFB und der Möglichkeiten der Kommunikationen über die aktuellen Systemparameter des VRFB-Speichers und dessen Steuerung von höherer Steuerungshierarchie aus bei. Der Schwerpunkt der Arbeiten von Fraunhofer UMSICHT liegt auf dem Bau und Bereitstellung eines modularen 40 kWel-Batteriespeichers. Hierzu wird zunächst ein Stack bestehend aus 20 Zellen ausgelegt, konstruiert, aufgebaut und vermessen. Die Messdaten dienen dabei der Auslegung des Hybrid-Kompensators. Im weiteren Verlauf wird der Stack hinsichtlich der besonderen Anforderungen, die aus dem geplanten Einsatz im Hybrid-Kompensator resultieren, getestet. Nach erfolgreichem Test eines Stacks mit 24 V und 6 kWel werden weitere 8 Stacks zum Gesamtbatteriesystem aufgebaut und verschaltet. Der Batteriespeicher wird vor Ort aufgestellt, in Betrieb genommen, der Betrieb optimiert und die Performancedaten im Realbetrieb aufgenommen.