Flüssigwasserstoff als Energiespeicher für stationäre Anwendungen: Exergieeffizienz und politische Durchsetzbarkeit
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Contributors
Abstract
Die auf den Weg gebrachte Energiewende erfordert eine Umstellung von mindestens 80 % der Stromversorgung auf erneuerbare Energiequellen. Dazu müssen zum größten Teil Potenziale von Solar- und Windenergie ausgeschöpft werden. Allerdings fällt Strom aus diesen Quellen nur stark fluktuierend und nicht bedarfsgerecht an. Diese Differenz aus Angebot und Nachfrage erfordert Speicher auf Basis chemischer Energieträger wie beispielsweise Wasserstoff.
Ein Teil der so gespeicherten Energie kann dezentral in Blockheizkraftwerken in Strom und Wärme umgewandelt werden. Flüssigwasserstoff ist dabei wegen seiner um 1,8- bis 5,3-mal höheren volumetrischen Energiedichte als Hochdruck-Wasserstoff (700 bar bis 180 bar) und der Einsparung eines integrierten Reformers gegenüber methanisiertem Wasserstoff ein vorteilhafter Sekundärenergieträger.
Ausgehend von einem typischen Jahresprofil eines Windparks mit integrierter Elektrolyse wurden Methanisierung, Verflüssigung und Verdichtung von Wasserstoff mit folgender Rückverstromung in einem dezentralen Brennstoffzellenheizgerät miteinander verglichen. Dazu wurde zuerst eine Exergieanalyse der Prozesspfade unter Beachtung von Teillastfällen durchgeführt. Daraufhin wurden die Pfade hinsichtlich ihrer politischen Umsetzbarkeit bezüglich nötigem Infrastrukturausbau, Wertschöpfungsort und Förderregime bewertet.
Ein Teil der so gespeicherten Energie kann dezentral in Blockheizkraftwerken in Strom und Wärme umgewandelt werden. Flüssigwasserstoff ist dabei wegen seiner um 1,8- bis 5,3-mal höheren volumetrischen Energiedichte als Hochdruck-Wasserstoff (700 bar bis 180 bar) und der Einsparung eines integrierten Reformers gegenüber methanisiertem Wasserstoff ein vorteilhafter Sekundärenergieträger.
Ausgehend von einem typischen Jahresprofil eines Windparks mit integrierter Elektrolyse wurden Methanisierung, Verflüssigung und Verdichtung von Wasserstoff mit folgender Rückverstromung in einem dezentralen Brennstoffzellenheizgerät miteinander verglichen. Dazu wurde zuerst eine Exergieanalyse der Prozesspfade unter Beachtung von Teillastfällen durchgeführt. Daraufhin wurden die Pfade hinsichtlich ihrer politischen Umsetzbarkeit bezüglich nötigem Infrastrukturausbau, Wertschöpfungsort und Förderregime bewertet.
Details
Original language | German |
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Title of host publication | Annual Meeting of the Deutscher Kälte und Klimatechnischer Verein 2013 |
Publisher | Deutscher Kälte- und Klimatechnischer Verein (DKV) |
ISBN (print) | 9781632660169 |
Publication status | Published - 2013 |
Peer-reviewed | No |
Symposium
Title | Deutsche Kälte- und Klima-Tagung 2013 |
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Abbreviated title | DKV Jahrestagung 2013 |
Conference number | 40 |
Duration | 20 - 22 November 2013 |
Website | |
Degree of recognition | National event |
Location | Maritim Airport Hotel |
City | Hannover |
Country | Germany |
Keywords
Keywords
- Wasserstoff, Wasserstoffverflüssigung, Exergie-Analyse, Energiewende, Energiepolitik