Energiespeicherung am Beispiel eines Druckluftspeichers

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einleitung
  • 1.1 Motivation
  • 1.2 Zielsetzung
• 2 Energiespeicherung
  • 2.1 Mechanische Speicher
    • 2.1.1 Pumpspeicherkraftwerke
    • 2.1.2 Schwungrad
    • 2.1.3 Stationäre Speicher für fossile Energieträger
• 3 Druckluftspeicher
  • 3.1 Beschreibung des Technologiefeldes
  • 3.2 Kaverne im Salzgebirge
    • 3.2.1 Geologische Voraussetzungen
    • 3.2.2 Kaverne zur Druckluftspeicherung
  • 3.3 Solung und Komplettierung
  • 3.4 Konzept der Druckluftspeicherung
• 4 Stand der Technik
• 5 Energetische Analyse Druckluftspeicher
  • 5.1 Auslegungsparameter
    • 5.1.1 Randbedingungen
    • 5.1.1 Speichergröße
  • 5.2 Speicherentladung mit variablem Druckniveau
    • 5.3.1 Allgemeines Anlagenschema
    • 5.3.2 Berechnungsmodell
    • 5.3.3 Zusammenfassung der Berechnungsergebnisse
  • 5.4 Speicherentladung mit konstanten Druckniveau
    • 5.4.1 Allgemeines Anlagenschema
    • 5.4.2 Zusammenfassung der Berechnungsergebnisse
  • 5.5 Zusammenfassung der Betriebsarten mit und ohne Drossel
  • 5.6 Speicherladevorgang
    • 5.6.1 Allgemeines Anlagenschema
    • 5.6.2 Betrieb mittels Windenergie
    • 5.6.3 Berechnungsmodell
    • 5.6.4 Randbedingungen
    • 5.6.5 Zusammenfassung der Berechnungsergebnisse
  • 5.7 Wirkungsgrad
    • 5.7.1 Wirkungsgradanalyse mit 1-stufigem Verdichter
    • 5.7.2 Wirkungsgradanalyse mit 3-stufigem Verdichter
• 6 Ergebnisse und Schlussfolgerungen
  • 6.1 Randbedingungen
  • 6.2 Speichergröße
  • 6.3 Speicherentladung mit variablem Druckniveau
  • 6.4 Speicherentladung mit konstanten Druckniveau
  • 6.5 Speicherladung
  • 6.6 Wirkungsgradanalyse
    • 6.6.1 Wirkungsgradanalyse mit 1-stufigem Verdichter
    • 6.6.2 Wirkungsgradanalyse mit 3-stufigem Verdichter
• 8 Zusammenfassung und Ausblick

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Ziel dieser Arbeit ist die energetische Analyse von Druckluftspeichern zur Energiespeicherung, insbesondere im österreichischen Kontext. Es soll ein Berechnungsmodell entwickelt und angewendet werden, um die theoretischen Randbedingungen und Prozessabläufe zu ermitteln und mit bestehenden Anlagen zu vergleichen.

• Energetische Bewertung von Druckluftspeichern
• Entwicklung eines Berechnungsmodells für Druckluftspeicher
• Vergleich mit bestehenden Anlagen (Huntdorf und McIntosh)
• Analyse von Entlade- und Beladevorgängen
• Wirkungsgradbestimmung

Zusammenfassung der Kapitel

Die Einleitung beschreibt die Motivation und Zielsetzung der Arbeit. Kapitel 2 gibt einen Überblick über Energiespeichertechnologien, Kapitel 3 fokussiert sich auf Druckluftspeicher und deren Technologie. Kapitel 4 beleuchtet den Stand der Technik. Kapitel 5 präsentiert die energetische Analyse, einschließlich der Auslegungsparameter, der Modellierung von Entlade- und Beladevorgängen unter verschiedenen Bedingungen (variabler und konstanter Druck) und der Wirkungsgradanalyse. Die Kapitel behandeln die Berechnungsmethoden und Ergebnisse detailliert, ohne jedoch die Schlussfolgerungen vorwegzunehmen.

Schlüsselwörter

Druckluftspeicher, Energiespeicherung, erneuerbare Energien, Energieautarkie, Berechnungsmodell, Wirkungsgrad, CAES (Compressed Air Energy Storage), Pumpspeicherkraftwerke, Österreich.