GridBatt: Batterietechnologien zur Sicherstellung eines sicheren Netzbetriebs

Ziel des Projekts GridBatt ist es, die besonderen Anforderungen bei der Verwendung eines Batteriespeichers zur Sicherstellung eines stabilen Netzbetriebes herauszuarbeiten, um den Speicher schon beim Entwurf (Auswahl Zellchemie, Technologie, Geometrie, Umgebungsbedingungen, etc.) an die Anforderungen anzupassen, das Speichersystem daraufhin optimal zu dimensionieren und auszulegen sowie dessen Betriebsführung zu optimieren. Nur eine ganzheitliche Betrachtung von der Zellchemie über die Schnittstelle zum System (üblicherweise der Umrichter), den Systemanforderungen und der jeweiligen Rückkopplungen ermöglichen es, das volle Potential von Speichertechnologien auszuschöpfen. Ein Abgleich der besonderen Anforderungen, die typischerweise eine hohe Leistung bei kleinem Energiedurchsatz und hoher Fluktuation erfordern, mit den vorhandenen aktuell wirtschaftlich nutzbaren Speichertechnologien zeigt, dass hier ein Defizit technischer Lösungen besteht.

Das EST hat zum Ziel, ausgehend von den Anforderungen an Speicher im elektrischen Netz mit der Charakterisierung aktuell eingesetzter Leistungsspeicher bzgl. ihrer dynamischen Eigenschaften einen Benchmark zum Stand der Technik zu erstellen. Die Untersuchungen erfolgen auf Zellebene, werden aber abgeleitet aus den Anforderungen aus dem Netz. Ein weiteres Teilziel ist die Erstellung der Übertragungsfunktion zwischen Netz und Batterie über den Umrichter. Um das Potential von Aluminium-Ionen-Batterien für hohe dynamische Anforderungen zu evaluieren, werden diese entsprechend untersucht und charakterisiert, ihre elektrochemischen Eigenschaften aufgenommen und hiermit Modelle zur Beschreibung des (dynamischen) Strom-Spannungsverhaltens erstellt. Auf Basis des entwickelten Zellmodells erfolgt ein Hochskalieren auf Systemebene, um in der Gesamtsimulation das Verhalten des Aluminium-Ionen-Speichers am Netz zu beurteilen.