Windanlagen mit Redox-Flow Batteriespeicher

Der Betrieb einer Flüssigkeitsbatterie direkt am Windpark hat seine Vorteile, insbesondere dann, wenn als Speicherlösung Flüssigkeitsbatterien eingesetzt werden. Die installierte Leistung eines Windrades kann mittels Redox-Flow Batteriespeicher vollständig gespeichert und abgegeben werden, aber auch eine nur teilweise Abgabe, vorzugsweise zur Netzstabilisierung kann erfolgen.

Windrad mit Redox-Flow-Speicher

Stromspeicher helfen bei der Energiewende, indem sie den Strom speichern und zeitlich gezielt abgeben. Redox-Flow-Batterien basieren auf einem flüssigen elektrochemischen Speicher, der aus einem Elektrolyt unterschiedlicher Oxidationsstufen gespeichert wird. Hierbei befindet sich der Flüssige Stromspeicher in der untersten Ebene des Holzturms, wobei sich die Tanks für das Elektrolyt in den Kammern der Turmwand befinden. Größe und Anzahl der Tanks und damit die Kapazität der Batterie können nach Bedarf geplant werden und belaufen sich im Allgemeinen zwischen 10 Megawattstunden bei kleineren Anlagen und reicht bis zu 150 Megawattstunden. Hierbei ist die Auslegung so gewählt, dass die Flüssigkeitsbatterie etwa 72 Stunden Nennleistung aufnehmen kann.

Zehntausende Lade- und Entladevorgänge mit Redox-Flow-Systemen

Während sich die Leistung konventioneller Batterien nur erhöhen lässt, wenn man zusätzliche Akkus installiert, genügt es bei Redox-Flow-Batterien, die Elektrolyttanks zu vergrößern. Und noch ein Vorteil: Flüssigkeitsbatterie-Akkus halten zehntausende Lade- und Entladevorgänge aus, ohne an Leistung zu verlieren, außerdem ist das System auch unempfindlich gegen Tiefenentladung.

Flüssigbatterie mit Elektolyten

Bei der Redox-Flow-Batterie werden flüssige Elektrolyte eingesetzt, die in vollkommen voneinander unabhängigen Kreisläufen zirkulieren. Redox-Flow-Batterien bieten gegenüber anderen Speichersystemen aufgrund des hohen Wasseranteils der Elektrolyte eine sehr hohe Betriebssicherheit. Die heute erhältlichen kommerziellen Batterien werden ausschließlich stationär verwendet, insbesondere für die Abdeckung von Spitzenlast und bei intergrierten Datencentern als unterbrechungsfreie Stromversorgung.

Redox-Flow-Batteriesysteme

Von den bis heute mehr als 60 verschiedene Redox-Flow-Batterie-Systeme die in der Fachliteratur beschrieben sind, werden nur wenige als wirtschaftlich einsetzbare Batterietypen angesehen. Die Idee, Vanadiumverbindungen in einer Batterie zur Energiespeicherung zu nutzen, geht auf das Jahr 1933 zurück.

Polysulfid-Bromid-Redox-Flow

Dieses System eignet sich vorwiegend für Anwendungen mit Entladezeiten bis zu mehreren Stunden im Megawatt-Leistungsbereich. Die Elektrolyte bestehen aus Natriumbromid- und Natriumpolysuflid-Lösungen.

Organic-Flow-Speicher auf Basis von Lignin

Die Organic-Flow-Batterie funktioniert sowie eine konventionelle Redox-Flow-Batterie, hierbei finden aber organische Moleküle aus Lignin Verwendung.