Das Projekt "ReserveBatt: Systemdienstleistungen für den sicheren Betrieb des Energieversorgungssystems: Momentanreserve mit Hochleistungsbatterien, Teilvorhaben: Steuerelektronik, Software-Plattform und Gesamtintegration" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: LTi REEnergy GmbH.Die Ziele des Projekts sind die Konzeption und der Aufbau eines Demonstrators zur Erbringung von Momentanreserve als Systemdienstleistung für Betreiber von Energieversorgungsnetzen sowie die Erforschung seines Verhaltens in der Praxis und dessen Bewertung in Bezug auf den vorgesehenen späteren Einsatzbereich. Abgerundet wird das Projekt durch den Entwurf und die Evaluierung von Verwertungsmöglichkeiten und möglichen Geschäftsmodellen für die Erbringung von Systemdienstleistungen. Das Teilvorhaben 'Steuerelektronik, Software-Plattform und Gesamtintegration' hat zum Ziel, die Steuerelektronik für den Wechselrichter zu konzipieren und zu validieren sowie eine Software-Plattform für die Implementierung der vom EFZN zu untersuchenden Steuer- und Regelverfahren bereitzustellen. Für die Analyse des Feldtestbetriebs werden die erforderlichen Datenlogger-Funktionen erarbeitet und in die Wechselrichtersteuerung integriert. Weiterhin wird die Gesamtintegration der Teilkomponenten des Demonstrators im Rahmen dieses Teilvorhabens erarbeitet und durchgeführt. Festlegung eines Lastenheftes für Leistungselektronik, Steuerelektronik, Netzanbindung, Kühlsystem und Prüfstand. Konzeption der Leistungselektronik. Erforschung und Validierung von Auslegungsdaten. Erarbeitung und Erforschung der Eigenversorgung des Wechselrichters, des Schaltschrankes, der Steuerelektronik, ihrer Schnittstellen, des Bussystems, der Anschlusstechnik, des Netzfilters, der Messwerterfassung, des Schutzkonzeptes gegen Netztransienten, der Filtermaßnahmen gegen Gleichtaktspannungen, des integrierten Kühlkonzeptes für Batterie und Wechselrichter, des Prüfstandes. Inbetriebnahme eines Piloten des Gesamtsystems und seine Erforschung und Validierung. Inbetriebnahme des Gesamtsystems für den Feldtest und seine Erforschung und Validierung. Kosten-Nutzen-Analyse. Technische Bewertung der Realisierbarkeit von Use-Cases sowie Erprobung von Anwendungsszenarien an den Prüfaufbauten.
Das Projekt "ReserveBatt: Systemdienstleistungen für den sicheren Betrieb des Energieversorgungssystems: Momentanreserve mit Hochleistungsbatterien, Teilvorhaben: Frühzeitige Gefährdungserkennung durch optische Zustandsüberwachung von Batteriezellen und Entwicklung eines magneto-optischen Stromsensors" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut, Projektgruppe für Faseroptische Sensorsysteme.Das Fraunhofer HHI entwickelt in seinem Vorhaben die nötige Sensorik zur Überwachung der Parameter Temperatur, Dehnung und Stromstärke eines Hochleistungsbatteriesystems zur Erbringung von Momentanreserve. Grundlage der Sensorik sind Faser Bragg-Gitter (FBG), welche am HHI mittels fs-Laserpulsen in Standardglasfasern aus dem Telekommunikationsbereich prozessiert werden können. Die Herausforderung des Vorhabens besteht in der hohen Anzahl an Messstellen, der nötigen Präzision sowie dem geringen Zeitbereich (Millisekunden) in dem die Überwachung erfolgen muss. Zum Messen des elektrischen Stromes ist es Ziel des Vorhabens einen völlig neuartigen Stromsensor zu entwickeln, welcher auf Grundlage von Wellenleitern in magneto-optisch aktiven Materialien, zum Beispiel Cer dotiertem Yttrium-Eisen-Granat, funktioniert. Durch die Eigenschaften des Granats lässt sich ein kompakter Sensor herstellen, der mit hoher Genauigkeit und Frequenz unabhängig von elektromagnetischen Störeinflüssen den Stromfluss optisch bestimmt. Um die Ziele des Vorhabens zu erreichen, ist es zunächst nötig gemeinsam mit den Projektpartnern ein Lastenheft zu formulieren und sich auf verbindliche Anforderungen an das Gesamtsystem zu verständigen. Auf dieser Grundlage wird ein Konzept für das optische Messsystem erstellt und untersucht, wie sich die Anforderungen bestmöglich realisieren lassen. Zudem wird zu Beginn des Vorhabens ein Sicherheitskonzept erstellt und die Sensorik - sobald wie möglich - in die Batteriesysteme integriert. Parallel wird mit Alterungsuntersuchungen an Batteriezellen und -modulen begonnen. Im zweiten Projektjahr wird das Sicherheitskonzept validiert und mit dem Aufbau der optischen Messsysteme begonnen. Zudem soll eine erste Inbetriebnahme im Labor erfolgen und die Alterungsuntersuchungen werden fortgeführt. Im dritten Projektjahr wird das Gesamtsystem in Betrieb genommen und ausführliche Versuche im Labor und im Feld durchgeführt.
Das Projekt "ReserveBatt: Systemdienstleistungen für den sicheren Betrieb des Energieversorgungssystems: Momentanreserve mit Hochleistungsbatterien, Teilvorhaben: Gesamtsystemanalyse" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technischen Universität Clausthal, Energie-Forschungszentrum Niedersachsen.Die Ziele des Projekts sind die Konzeption und Aufbau eines Demonstrators zur Erbringung von Momentanreserve (MR) als Systemdienstleistung (SDL) für Betreiber von Energieversorgungsnetzen sowie die Erforschung seines Verhaltens in der Praxis und dessen Bewertung in Bezug auf den vorgesehenen späteren Einsatzbereich. Abgerundet wird das Projekt durch die Entwicklung und Evaluierung von Verwertungsmöglichkeiten und möglichen Geschäftsmodellen für die Erbringung von SDL. Am EFZN soll die netzstabilisierende Wirkung des Hochleistungs-Batteriespeichers im öffentlichen Netz untersucht und bewertet sowie weitere Use-Cases entwickelt werden. Aus wissenschaftlicher Sicht ist insbes. die Weiterentwicklung von Batteriemodellen für den hochdynamischen Einsatz und die Auswirkungen auf die Lebensdauer von großem Interesse. Hierbei ist auch die Rückkopplung der Eigenschaften des Gleichspannungskreises über die Leistungselektronik mit der entsprechenden Regelung auf das Netz ein noch wenig untersuchtes, aber hoch interessantes und relevantes Forschungsgebiet. Die TU Clausthal (EFZN) ist als Konsortialführer für die Gesamtkoordination zuständig. Folgende wissenschaftliche und technische Arbeitsziele werden vom EFZN angestrebt: - Optimierte Auslegung eines Batteriespeichers hinsichtl. Leistungsfähigkeit und Energieinhalt - Konzeption und Koordination des Aufbaus des Speichers bestehend aus Lithium-Batterie und Leistungselektronik als Labormuster und integrierte Gesamtlösung - Berücksichtigung des Einflusses der Belastungen aus den SDL auf die Batterie insbesondere von dynamischen Belastungen und sog. Mikrozyklen - Bewertung der Wirkung der SDL aus der Batterie über die Leistungselektronik auf das Netz und Entwicklung einer 'Präqualifizierungsvorschrift' zur Erbringung von MR - Betrachtung der Wirtschaftlichkeit und Kosten/Nutzen-Vergleich auch zu anderen Speichertechnologien oder alternativen Flexibilitätsoptionen - Entwicklung eines Business-Case in Abh. des aktuellen Marktes