Verbundvorhaben: SuKoBa - Superkondensatoren zur Lebensdaueroptimierung von Batterie-Hybridspeichersystemen – Auslegungsmethoden und Regelungsalgorithmen – Teilprojekt: Superkondensatorkomponenten für Hybridspeicher
Zeitraum
2021-01-01 – 2023-12-31
Bewilligte Summe
547.766,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI3033A
Leistungsplansystematik
Elektrische Speicher - Kondensatoren [EA2321]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Für Anwendungen mit kurzzeitigen hohen Leistungsspitzen sind Batteriesysteme als Energiespeicher wirtschaftlich oft nicht sinnvoll, weil sie entweder auf Leistung überskaliert werden müssen oder sehr schnell das Ende ihrer Lebensdauer erreichen. In solchen Anwendungsfällen ist es sinnvoll, Batterien mit Superkondensatoren als Hochleistungsspeicher zu kombinieren, um Batterien von den Leistungsspitzen zu entlasten. Dafür sind aber Regelungssysteme notwendig, die Baugröße, Lebensdauer und Kosten des Speichersystems berücksichtigen und das System entsprechend der Anwendungssituation ansteuern. Beispielhafte Anwendungsfälle, in denen solche Hybridspeichersysteme sinnvoll zum Einsatz kommen können, sind • Anlagen zur transienten Netzstützung für schnelle Primärregelung und synthetische Trägheit, • Elektrofahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge, mit begrenzter Reichweite und häufigen Anfahr- und Bremsvorgängen. Es ist qualitativ bekannt, dass in solchen Anwendungsfällen durch Kombination mit Superkondensatoren die Lebensdauer der Batterien deutlich verbessert werden kann, wodurch sich wiederum eine Verringerung der erforderlichen Batteriekapazität und eine Verbesserung der Systemkosten über die Gesamtlebensdauer (Total Cost of Ownership) ergibt. Jedoch fehlen bisher die Werkzeuge, die eine systematische Systemauslegung und Betriebsoptimierung unter Berücksichtigung des Einflusses der Betriebsparameter auf die Alterung erlauben. Zielsetzung des vorgeschlagenen Verbundvorhabens ist es daher, eine geeignete Methodik und darauf basierende Auslegungswerkzeuge und Regelungsverfahren für den anwendungsübergreifenden Einsatz von Hybridspeichersystemen zu entwickeln. Übergeordnete Zielsetzung ist es, den Einsatz von Batteriespeichersystemen für Hochleistungsanwendungen zu erschließen, in denen bisher eine wirtschaftliche Anwendung nicht möglich war.