Die Speicherung von Flüssigluftenergie könnte der Offshore-Windkraft den Tag retten

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Offshore-Windkraftanlagen wurden in letzter Zeit aufgrund hoher Kosten und Marktunsicherheiten einer Realitätsprüfung unterzogen. Dennoch könnte eine langfristige Energiespeicherung Abhilfe schaffen. Der führende Windentwickler Ørsted beispielsweise setzt auf ein neues High-Tech-Energiespeichersystem „Flüssigluft“ und hat Berichten zufolge bei einer ersten Analyse gute Ergebnisse erzielt.

Flüssige Luft zur langfristigen Energiespeicherung

Lithium-Ionen-Batterie-Arrays haben einen Großteil der Schwerarbeit bei der Speicherung erneuerbarer Energien geleistet, ihre Aufgabe beschränkt sich jedoch hauptsächlich auf tägliche Zyklen, die einige Stunden dauern. Als Faustregel gilt eine Obergrenze von etwa 4 bis 6 Stunden, es entstehen jedoch auch Systeme mit einer Dauer von bis zu 8 Stunden.

Um mehr Wind- und Solarenergie in das Netz einzuspeisen, sind Langzeitenergiespeichersysteme mit einer Laufzeit von 10 Stunden oder mehr – einschließlich Tagen, Wochen, Monaten oder ganzen Jahreszeiten – erforderlich.

Groß angelegte, langlebige Systeme sind bereits heute im Einsatz, jedoch hauptsächlich in Form von Pumpwasserkraftwerken. Ihre Anwendung ist geografisch begrenzt. Jetzt ist die Suche nach tragbareren Alternativen eröffnet.

Damals im Jahr 2011 CleanTechnica Wind von einem solchen Energiespeichersystem, einer „Flüssigluft“-Batterie, die derzeit von der britischen Firma Highview Power entwickelt wird. Der Forschungs- und Entwicklungsweg war seitdem lang, aber es sieht so aus, als ob sich die ganze harte Arbeit auszahlt. Im Jahr 2019 kündigte Highview eine langfristige Systempartnerschaft im US-Bundesstaat Vermont an, allerdings müssen die USA auf die Umsetzung ihres Flüssigluftsystems warten. Im Jahr 2022 musste Highview pausieren das Vermont-Speicherprojekt sich auf mehrere andere zu konzentrieren, darunter auch auf das erste vollwertiges Speicherkraftwerkim Bau in Großbritannien mit a 10 Mio. £ Unterstützung durch die britische Regierung.

Die Flüssigluftbatterie von Highview nutzt im wahrsten Sinne des Wortes flüssige Luft als Speichermedium. Das System nutzt Elektrizität, um die Umgebungsluft auf -196 °C zu unterkühlen und dann als Flüssigkeit zu verdichten. Dort bleibt es in einem kryogenen Zustand, bis Strom benötigt wird. Dann wird Wärme zugeführt, um die Flüssigkeit in ein Gas umzuwandeln, das durch eine Turbine geleitet wird, um saubere Kilowatt zu erzeugen.

„In einem Szenario mit fossilen Brennstoffen macht das alles keinen Sinn, denn das Kühlen von Luft in eine Flüssigkeit erfordert viel Energie.“ CleanTechnica stellte bereits im Jahr 2020 fest: „In der heutigen Welt der erneuerbaren Energien kann verflüssigte Luft jedoch einen Mehrwert für viele teure Geräte schaffen, die sonst in Zeiten geringer Nachfrage stillstehen würden.“

Ørsted erwägt flüssige Luft für die Offshore-Energiespeicherung am selben Ort

Ørsted und Highview lösten im vergangenen April bei Intertubes große Aufregung aus, als sie den Beginn einer gemeinsamen Analyse zur Stärkung ankündigten Das Investorenargument für Offshore-Windenergie im Vereinigten Königreich. Sie gehen davon aus, dass die Zusammenlegung von Energiespeichersystemen mit Offshore-Windparks stillgelegte Windkraftanlagen in Zeiten geringer Nachfrage sinnvoll nutzen würde.

„Speichersysteme werden eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung der Stabilität des Stromnetzes und der Verbesserung der Effizienz von Windparks spielen und zukünftige Investitionen in erneuerbare Energien fördern, die die Energiesicherheit des Vereinigten Königreichs erhöhen und die Rechnungen der Verbraucher senken werden“, erklärte Highview in einer Pressemitteilung.

In einer schriftlichen Aussage, die dem Parlament im September vorgelegt wurde, plädierte Ørsted insbesondere für das Speichersystem von Highview.

“Manche [long duration energy storage] Technologien, die auf synchroner Erzeugung basieren, wie z [liquid air energy storage] kann fortschrittliche Systemdienste bereitstellen, die über die Stromarbitrage hinausgehen, einschließlich Netzstabilität, Trägheit und dynamische Reaktion“, sagte Ørsted aus. „Diese Dienste werden besonders wichtig sein zur Unterstützung eines Systems mit hohem Anteil erneuerbarer Energien da der Anteil der traditionellen Wärmeerzeugungskapazität (die normalerweise solche Dienste bereitstellen würde) abnimmt.“

Ørsted betonte auch den Wert der Co-Location.

„Die Kombination beider Technologien kann dazu beitragen, die Auswirkungen von Drosselungsereignissen zu mildern, bei denen Offshore-Windkraftbetreiber aufgefordert werden, die Erzeugung in Zeiten geringer Nachfrage oder Übertragungsbeschränkungen abzuschalten (wodurch das Potenzial zur Erzeugung von Ökostrom effektiv verschwendet wird)“, erklärte das Unternehmen.

„Einschränkungen erhöhen die Kosten für Verbraucher und Erzeuger“, fügten sie hinzu. „Verbraucher verzichten nicht nur auf die verlorene Erzeugung der gedrosselten Anlagen, sondern müssen auch die Kosten für die Zahlungen tragen, die diese Erzeuger für die Kürzung leisten müssen.“

Im Hinblick auf die Co-Location stellte Ørsted außerdem fest, dass die Langzeitspeicherung von Energie „den Betrieb des Elektrizitätssystems unterstützt, bei dem die lokale Systemstabilität eine wichtige Voraussetzung ist und genau dort, wo Co-Location-Lösungen Vorteile bringen können.“

Eine zweite Chance für Offshore-Windenergie

Der Hauptpunkt von Ørsteds Aussage bestand darin, dafür zu plädieren, die ungünstige Politik des Vereinigten Königreichs aufzuheben, die dem Vertrauen der Anleger in langfristige Energiespeicherprojekte im Wege steht.

„Die Regierung sollte sicherstellen, dass es einen langfristigen Fahrplan für den Beitrag von LDES zum Energiesystem gibt, um Vertrauen bei den Investoren zu schaffen. Dies wird auch positive Signale für Investoren im Bereich der erneuerbaren Energien geben, da sich die zusätzliche Speicherung positiv auf Einschränkungen und Einschränkungen auswirken wird“, fasste Ørsted zusammen.

Wenn die USA ähnliche Schritte unternehmen, könnte dies dazu beitragen, das Blatt bei der Offshore-Windenergie in den USA zu wenden, die in letzter Zeit auf einige Gegenwinde gestoßen ist. Die Bemühungen der Biden-Regierung, im vergangenen Sommer neue Offshore-Windparks im Golf von Mexiko zu pachten, erhielten kaum Angebote, und Ørsted sorgte für Aufruhr, als es gleich zwei großen Offshore-Windprojekten in New Jersey den Stecker zog. Unterdessen kämpft New York darum, seine Offshore-Windkraftentwickler an ihre Versprechen zu halten.

Während ich dies schreibe, ist New Jersey immer noch auf dem Vormarsch neue Ausschreibungen für Offshore-Windkraftanlagen nächstes Jahr, und New York hat sich ebenfalls dazu verpflichtet, dies zu verfolgen neue Möglichkeiten der Windenergie.

Eine klarere Definition der Vorteile einer langfristigen Energiespeicherung würde helfen, ihre Argumente zu untermauern, und das scheint in Kürze zu erfolgen. Anfang dieser Woche berichteten mehrere Nachrichtenorganisationen, dass das gemeinsame Analyseprojekt zwischen Highview und Ørsted nun abgeschlossen sei und die Ergebnisse der britischen Regierung vorgelegt würden.

CleanTechnica kontaktiert Highview für weitere Einzelheiten. Inzwischen scheint es, dass die Analyse zum Business Case für Co-Location beigetragen hat.

Wenn ja, dann steht diese Erkenntnis im Einklang mit anderen Technologien im Offshore-Windbereich, wo Co-Location so etwas wie ein Schlagwort geworden ist. Neben der Möglichkeit, langfristige Energiespeichersysteme gemeinsam mit Windparks anzusiedeln, wollen Offshore-Akteure ihre Kräfte auch mit grünem Wasserstoff, Wellenenergie und Solarenergie sowie Algenzucht und anderen Formen der Aquakultur bündeln.

Ein weiteres Element ist die schwimmende Windindustrie, wo eine Kaskade innovativer neuer Designs darauf abzielt, Kosten zu senken und gleichzeitig neue Standorte für die Entwicklung zu erschließen.

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Bild: Das Investorenumfeld für Offshore-Windparks könnte davon profitieren Co-Location-Speichersysteme basierend auf unterkühlter flüssiger Luft (mit freundlicher Genehmigung von Highview Power).