Projektbeschreibung
Infolge der Zunahme von PV-Anlagen bei privaten Haushalten steigt der Bedarf an dezentraler Energiespeicherkapazität zur Netzentlastung. Neben mangelnder Wirtschaftlichkeit weisen chemische Energiespeicher weitere Nachteile auf - wie zum Beispiel schwieriges Recycling und alterungs-bedingte Kapazitätseinbußen.
Beim Projekt Solar Flywheel handelte es sich um eine Machbarkeitsstudie für einen verlustarmen, low-cost Schwungrad-speicher. Es wurde ein Systementwurf mit einem Speicher mit einen Energieinhalt von 5 kWh und 2,2 kW Spitzenleistung erarbeitet. Ein Stahlrotor und handelsübliche Einzelkomponenten tragen zum low-cost Ansatz bei. Durch eine Silikonaufhängung der Wälzlagerung wurde eine überkritische Betriebsstrategie ermöglicht, wodurch die Selbstentladung signifikant reduziert werden konnte. Axiale Lagerlasten wurden durch eine magnetische Gewichtskompensation minimiert, wodurch ein Downsizing der Lagerung ermöglicht und somit eine Reduktion der Verluste erzielt wurde. Validiert wurde das Konzept mittels skalierter Komponententests.
Das Anlagendesign des im Projekt erarbeiteten Systementwurfs erlaubt es, den Schwungradspeicher in unterschiedlichen Anwendungsgebieten einzusetzen. Die Speicherleistung kann mit geringen Modifikationen problemlos variiert werden. Bezüglich des Energieinhalts ist es möglich, den Rotor und die damit zusammenhängenden Systemkomponenten auf die erforderliche Größe zu skalieren.
Das Projekt Solar Flywheel hat gezeigt, dass eine Low-cost, Low-tech Lösung für ein stationäres Flywheel zur Tag-Nacht Speicherung von erneuerbarer Energie möglich ist. Jedoch sind für eine zukünftige Konkurrenzfähigkeit weitere Forschungen bezüglich der kostendomi-nierenden Komponenten notwendig.
Projektpartner
- Institut für Maschinenelemente und Entwicklungsmethodik (IME) – Technische Universität Graz
- Institut für Elektrische Messtechnik und Messsignalverarbeitung (EMT) – Technische Universität Graz