Aktuell werden Energiespeicherung und Systemdienstleistungen zur Gewährleistung einer sicheren und stabilen Stromversorgung technisch noch in getrennten Elementen/Baugruppen realisiert. Im Rahmen des Verbundprojekts HybKomp wird eine technisch neue Lösung demonstriert, welche die einzelnen Baugruppen in einem System vereint. Ziel ist eine hybride Kompensationsanlage, bestehend aus zwei Speicherelementen - einer Redox-Flow-Batterie und einem Schwungmassenspeicher -, mit einem frei parametrierbaren Stromrichter sowie entsprechenden Mess-, Steuerungs- und Kommunikationseinrichtungen. Der neue Hybridkompensator lässt sich optimal an die benötigte Einspeiseglättung und die erforderlichen Systemdienstleistungen zu geringen Investitionskosten anpassen. In einem ersten Schritt werden die Anforderungen an den Hybridkompensator spezifiziert. Dies geschieht durch Analyse, elektrotechnische Modellierung und Simulation eines Beispiel-Verteilnetzes in den Gebieten der am Projekt beteiligten Netzbetreiber. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen wird zunächst ein Kleinleistungsaufbau des Hauptumrichters im Laborumfeld realisiert. Der Aufbau dient als Plattform für die Erforschung, Implementierung und Validierung der benötigten Funktionalitäten und Algorithmen. Um die Funktionsfähigkeit im realen Netzbetrieb zu testen und Maßnahmen zu optimieren, wird nach erfolgreicher Laborerprobung der Einzelkomponenten ein Feldaufbau in Haßfurt errichtet. Fraunhofer UMSICHT entwickelt und fertigt im Rahmen des Projektes eine 40 kW Vanadium-Redox-Flow-Batterie (VRFB). Das Batteriesystem wird in einem 20 Fuß-Container errichtet und wird eine Speicherkapazität von ca. 30 kWh haben. Es kommen großformatige, vollverschweißte und somit dichtungsfreie Batteriestacks zum Einsatz. Um das Batteriesystem in das Gesamtkonzept des Hybridkompensators integrieren zu können, wird eine geeignete Betriebsführung der Batterie erarbeitet und in das Steuerungskonzept überführt.
Das Vorhaben RELINK setzt sich als Ziel, die Entwicklung von leistungselektronikbasierten, intelligenten Systemen zur Ertüchtigung des regionalen und überregionalen Netzbetriebes sowie der Flexibilisierung dessen Einsatzfunktionen umzusetzen. Das Ziel des Teilvorhabens ist, diese Systeme in einer modularen Struktur aufzubauen, wodurch sie besonders effizient, zuverlässig und skalierbar sowie kompakt werden sollen. Durch innovative Algorithmen, entwickelt von dem Lehrstuhl für Leistungselektronik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, wird die Aufteilung der Verluste über verschiedene Zellen bestimmt, um die Effizienz und die Lebensdauer des Systems in Echtzeit zu steuern und zu optimieren. Dieses innovative Verfahren wird die Wartungs- und Reparaturkosten senken. Die Verwendung hybrider Zellen wird ermöglichen auf Gleichstrom-(GS)-Schutzschaltungen verzichten zu können und gleichzeitig das System bei GS-Fehlern vom Netz zu trennen. Diese Option wird weiter die Kosten und das gesamte Volumen reduzieren. Um die Limitierungen und Potenziale der erwähnten Lösungen realistisch bewerten zu können, wird eine innovative 'RELINK-Laborplattform' eingesetzt. Diese soll eine experimentelle Validierung erlauben, ohne die Notwendigkeit, ein ganzes System zu bauen, was bis dato kaum zu finden ist.