WO2015104111A1 - Verfahren zum zwischenspeichern elektrischer energie eines energieversorgungssystems und regenerative energiespeichervorrichtung - Google Patents

Verfahren zum zwischenspeichern elektrischer energie eines energieversorgungssystems und regenerative energiespeichervorrichtung Download PDF

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Dietmar Steiner
Kai Weeber
Annika UTZ
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Definitions

  • the present invention relates to a method for buffering electrical energy of a power supply system and to a regenerative energy storage device.
  • PV systems photovoltaic systems
  • the self-consumption self-consumption based on photovoltaic yield
  • the Eigendeckungsanteil self-coverage based on household consumption
  • a method for buffering electrical energy of a power supply system is presented, the method having the following steps:
  • An energy supply system can be understood as a system which uses renewable energy for electricity generation or electricity and heat generation.
  • Renewable energy can be understood, for example, as hydropower, wind power, solar energy or geothermal energy.
  • Electricity can be understood as electricity.
  • the electric energy can force a redox reaction.
  • part of the electrical energy can be converted into the chemical energy.
  • Part of the electrical energy can be converted into heat.
  • an adjuvant or raw material such as water may be used to force the redox reaction using the electric energy.
  • the electrical energy can be received via an interface to a photovoltaic system as a power supply system.
  • electrical energy generated by a photovoltaic system can be converted into chemical energy and stored as such in a fluid reservoir.
  • the electric power can be generated by using the photovoltaic system. So solar energy can be used to generate electrical energy.
  • the method comprises a step of converting the chemical reaction energy into reconverted electrical energy and a step of providing the reconverted electrical energy.
  • the generation of electrical energy and the consumption of electrical energy via the fluid reservoir can be decoupled in time.
  • Heat may be generated in the step of converting the chemical reaction energy into reconverted electrical energy.
  • a reaction of the chemical reaction energy and the oxidizing agent in a fuel cell may be generated
  • the step of providing the reconverted electrical energy may be provided at an interface to a public power grid and in addition or alternatively to a home network.
  • the reconverted electrical energy can be consumed by the household itself, or the reconverted electrical energy can be fed into a public grid.
  • fluctuations in demand or imbalances between generation and consumption of electrical energy can be compensated.
  • the electrical energy can be received via an interface to a public, local or privately owned power grid.
  • the electrical energy can be received by the public power grid in times of oversupply or at times of particularly low prices. So a power demand can be covered cost-effectively.
  • the grid stability of the public power grid can be improved.
  • water can be split into hydrogen and oxygen and, additionally or alternatively, in the
  • Performing the electrolysis resulting heat can be provided.
  • the oxidizing agent and, additionally or alternatively, the heat produced in carrying out the electrolysis can be stored.
  • Embodiment can be stored in the step of storing hydrogen and supplemental oxygen and supplementarily or alternatively heat. Also, in the step of storing that in the step of modifying the chemical
  • Reaction energy stored in reconverted electrical energy accumulating water When hydrogen, oxygen and water are stored, a closed circuit can be created.
  • An energy storage device comprising: an interface for receiving electrical energy of
  • Power system an electrolyzer for converting the electrical energy into a chemical reaction energy and an oxidant; and a storage means for storing the chemical reaction energy in a fluid reservoir.
  • An electrolyzer may be understood to mean an electrolyzer.
  • the electrolysis device can be used as a controllable load for network stabilization.
  • the chemical reaction energy can be generated as a fluid, in particular in gaseous form.
  • the oxidizing agent may be generated as a fluid.
  • the storage device which may be formed as a fluid reservoir, the chemical reaction energy and the oxidant can be stored separately from each other.
  • the regenerative energy storage device may include a fuel cell for converting the chemical reaction energy into reconverted electrical energy and an interface for providing the reconverted electrical energy. So a buffer for the electrical energy can be created.
  • a variant of the regenerative energy storage device can be used or used for storing and additionally or alternatively for buffering electrical energy for a house.
  • the approach presented here also provides a device which is designed to implement the steps of a variant of a method presented here
  • one aspect of the inventive idea presented here creates an increase in the share of e-ownership of one with a regenerative one
  • FIG. 1 is a schematic representation of a regenerative model
  • An energy storage device in a house having a power supply system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram of a regenerative energy storage device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of a regenerative energy storage device according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a regenerative model
  • Power supply system 104 according to an embodiment of the present invention.
  • the house 102 has according to this embodiment, a regenerative energy supply system 104, which is formed in the embodiment shown as a photovoltaic system 106, consisting of at least one solar module 108 and an inverter 110.
  • the house 102 also referred to as household 102 points electrical loads 112 on.
  • the house 102 has a regenerative energy storage device 100.
  • the regenerative energy storage device 100 may be referred to as a
  • Fuel cell storage device or referred to as regenerative energy storage.
  • the regenerative includes
  • Energy storage device 100 at least one interface for receiving electrical energy 116, 118, an electrolysis device and a Storage means. Via a line and a corresponding interface, the house 102 or the regenerative energy storage device 100 is connected to a public power grid 114. From the power grid 114 electrical energy 118 is related, which depends on the situation to the interface for receiving electrical energy of the regenerative
  • Energy storage device 100 or to the electrical loads 112 is passed. From the regenerative energy storage device 100
  • Reverse-converted electrical energy 120 is fed into the public power grid 114 or routed to the electrical loads 112.
  • the regenerative energy storage device 100 has a corresponding
  • Control device to direct the power flows.
  • the photovoltaic system 106 is designed to provide electrical energy 116 to the regenerative energy storage device 100 and additionally or alternatively to the electrical consumers 112.
  • the public power grid 114 provides the house 102 and the household 102 electrical energy.
  • the public power grid as illustrated in the embodiment in FIG. 1, is configured such that electrical energy from the photovoltaic system 106 and from the regenerative energy storage device 100 can be fed directly into the public power grid 114.
  • the regenerative energy storage device 100 is also referred to as a regenerative fuel cell system 100 as a power storage in residential buildings 102.
  • the owner of a photovoltaic installation 106 receives a set price for the injected electricity 116, 120 (depending on the time of commissioning of the installation). The price, however, decreases with the number of installed capacity in Germany.
  • 2012 was a
  • Self-consumption bonus introduced, according to which currently only a maximum of 90% of the electricity volume generated are remunerated in order to create an incentive to increase own use. Generally the promotion runs over a period of
  • the photovoltaic system 106 is connected to the public power grid 114 in order to feed produced electricity in addition or alternatively without detour via the regenerative energy storage device 100 into the public power grid 114.
  • Energy storage device 100 is the simple scalability of
  • the regenerative energy storage device 100 offers the possibility of implementing a day-night adjustment of the power requirement and contributes to an increase in the self-ownership share. Furthermore, a larger and scalable memory compared to a battery-based solution is possible.
  • Photovoltaic power Additional storage capacity, for example in the form of gas cylinders, is relatively cheap.
  • the optional decoupling of charging power and discharging power is achieved by using an electrolyzer for charging and a fuel cell for discharging the accumulator.
  • an electrolyzer for charging
  • a fuel cell for discharging the accumulator.
  • Compliance with certain states of charge and current levels is not critical for the life of the system.
  • the regenerative fuel cell system 100 does not show cycle-dependent aging to the current state of knowledge.
  • an embodiment of the regenerative energy storage device 100 provides a combined power and Heat utilization. This is particularly interesting at low feed-in prices but high gas costs.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a regenerative energy storage device 100 for providing a regenerative energy store for a
  • the regenerative power supply system may be one embodiment of the regenerative power system provided with the reference numeral 104 in FIG. 1.
  • Regenerative energy storage device 100 includes at least one
  • Interface 222 for receiving electrical energy 116 of the regenerative power supply system and additionally or alternatively electrical energy 118 from a power grid, an electrolyzer 224 for converting the electrical energy 116, 118 into a chemical reaction energy 226 and an oxidant 228 and a memory device 230 for storing at least the chemical Reaction energy 226.
  • the storage device 230 is, in one embodiment, a fluid storage 230.
  • the chemical reaction energy 226 is generated as a fluid.
  • the regenerative includes
  • Energy storage device 100 a fuel cell 232 for converting the chemical reaction energy 226 into reconverted electrical energy 120. Furthermore, the regenerative energy storage device 100 has a
  • the fuel cell 232 may convert the reconverted electrical energy 120 using the chemical reaction energy 226 and the oxidizer 228.
  • the chemical reaction energy 226 is hydrogen and the oxidant 228 is oxygen.
  • Re-converted electrical energy 120 is fed into a power grid depending on the embodiment or situation or provided to a household or fed into a public power grid. Not shown is a power electronics. It may be necessary to provide power electronics. A corresponding embodiment is shown in Fig. 3. There are two Power electronics, provided with the reference numerals 348 and 349 shown.
  • the electrolyzer 224 has an interface for receiving water. Furthermore, in the embodiment not shown, the fuel cell 232 has an interface for providing water. In the electrolyzer 224, the water can be split into hydrogen and oxygen using the electrical energy 116. In fuel cell 232, the reverse process may produce electrical energy 120 and water reconverted by a reaction of hydrogen and oxygen. In both processes, that is in the electrolyzer 224 and in the fuel cell 232 in addition heat is generated, which is provided at a corresponding interface.
  • FIG. 3 shows a block diagram of a regenerative energy storage device 100 for providing a regenerative energy store according to an embodiment of the present invention.
  • Energy storage device 100 may be one embodiment of a regenerative device shown and described in FIG. 1 or FIG
  • Energy storage device 100 includes an electrolysis unit 224, a fuel cell unit 232, an interface 222 to the
  • the storage device 230 is divided into a hydrogen storage 340, an oxygen storage 342, a water tank 344 and a, arranged externally to the regenerative energy storage device 100, Heat storage 346.
  • the photovoltaic system 106 is connected via a first power electronics 348 to the interface 222 to the regenerative power supply system 104.
  • the power grid 114 is connected via a second power electronics 349 to the interface 234 to the public power grid 114.
  • the electrolyzer 224 also referred to as electrolyzer 224, is configured to convert electrical energy and water as a source or adjuvant into a chemical reaction energy 226 and an oxidant 228.
  • the chemical reaction energy 226 and the oxidizer 228 are in the form of a fluid, for example gaseous. In that shown in Fig. 3
  • Embodiment are the chemical reaction energy 226 in the form of hydrogen (H 2 ) and the oxidizing agent 228 in the form of oxygen (0 2 ).
  • the chemical reaction energy 226 is stored in a chemical reaction energy storage 340 226 and the oxidant 228 is stored in an oxidizer storage 228 228.
  • heat or heat energy is also released.
  • the heat generated in the electrolysis device 224 and in the fuel cell unit 232 is conducted to the heat accumulator 346 and can be used there as heating energy or for heating process water.
  • the regenerative fuel cell system 100 proposed here as power storage in residential buildings consists of the following components: an electrolysis unit 224 for splitting water into hydrogen 226 and oxygen 228, and heat utilization using, for example, the power of the photovoltaic system 106
  • a gas storage 340, 342 for hydrogen 226 and oxygen 228 and a water tank 344 for deionized water each a gas storage 340, 342 for hydrogen 226 and oxygen 228 and a water tank 344 for deionized water.
  • Compression unit for compressing the fluids (gases).
  • the required fluid storage may have a smaller volume.
  • the system 100 in this case still comprises a 50 Liter oxygen tank 342 (also 350bar) and a 20 liter water tank 344.
  • Power is the reconversion of the gases 226, 228 (H 2 and 0 2 ) to water, which is stored again in the water tank 344. Also in this process step, heat is possible.
  • the execution ideally takes place as a closed system, which allows operation without additional water treatment or gas cleaning.
  • the size of the gas storage 340, 342 is arbitrarily customizable
  • Self-supply of a residential building is due to the large store a high Eigendeckungsanteil possible.
  • grid stabilization can be achieved.
  • the storage system makes it possible to install larger photovoltaic systems 106 per dwelling, which go beyond the self-consumption and these can feed electrical energy from the storage system into the network in times of low photovoltaic power. This will be particularly attractive with a time-dependent compensation.
  • an energy supplier gets access to the store and the charging / discharging strategy for a fee, and waste heat can be used locally. hereby can the regenerative energy storage device 100 targeted to
  • Grid stabilization of the power grid 114 can be used.
  • One aspect of the presented inventive idea is a long-term storage with potential for long-term storage by decentralized distribution of several small units.
  • FIG. 3 shows a scheme of linking a regenerative fuel cell system 100, consisting of electrolysis 224 and fuel cell unit 232 and storage 340, 342, 344 for hydrogen, oxygen and water, with the photovoltaic system 106, the connection to the power grid 114 and a connection to the local
  • Heat storage 346 of the residential building is
  • FIG. 4 shows a flowchart of a method 450 for buffering electrical energy for a regenerative power supply system according to an embodiment of the present invention.
  • the power supply system may be a variant of the regenerative power supply system 104 shown in FIG. 1.
  • the method 450 includes a step 452 of receiving the electrical energy via an interface to the regenerative power supply system 104 shown in FIG. 1.
  • Electrolysis to convert the electrical energy into a chemical reaction energy and an oxidant to convert the electrical energy into a chemical reaction energy and an oxidant; and a step 456 of storing the chemical reaction energy in a fluid reservoir.
  • Reaction energy is generated as a fluid.
  • the method 450 includes an optional step 458 of generating the electrical energy using the photovoltaic system. Furthermore, the method 450 includes an optional chemical reaction energy conversion step 460 in reconverted electrical energy and an optional step 462 of providing the
  • heat is generated in step 454 of performing electrolysis and in optional chemical reaction energy step 460, which may be used in the home, stored in a memory, or fed into a district heating network.
  • an exemplary embodiment comprises an "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (450) zum Zwischenspeichern elektrischer Energie eines Energieversorgungssystems. Das Verfahren (450) umfasst einen Schritt des Empfangens (452) der elektrischen Energie über eine Schnittstelle zu dem Energieversorgungssystem, einen Schritt des Durchführens (454) einer Elektrolyse, um die elektrische Energie in eine chemische Reaktionsenergie und ein Oxidationsmittel zu wandeln, sowie einen Schritt des Speicherns (456) der chemischen Reaktionsenergie in einem Fluidspeicher.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zum Zwischenspeichern elektrischer Energie eines
Energieversorgungssystems und regenerative Energiespeichervorrichtung
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zwischenspeichern elektrischer Energie eines Energieversorgungssystems sowie auf eine regenerative Energiespeichervorrichtung.
Aktuell liefern Fotovoltaik-Anlagen (PV-Anlage) auf Dächern von Wohngebäuden in den Mittagsstunden viel Strom, wohingegen der Hauptstromverbrauch in den Abendstunden stattfindet. Das führt dazu, dass bei den üblichen Systemen ohne Stromspeicher der Selbstverbrauchsanteil (Selbstverbrauch bezogen auf Fotovoltaik- Ertrag) sowie der Eigendeckungsanteil (Eigendeckung bezogen auf Haushaltsverbrauch) eher gering sind. Das bedeutet, dass große Strommengen tagsüber ins Netz eingespeist werden und abends oder nachts Strom eingekauft wird.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Zwischenspeichern elektrischer Energie eines Energieversorgungssystems sowie weiterhin eine regenerative Energiespeichervorrichtung gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Über Elektrolyse kann elektrische Energie in eine chemische Reaktionsenergie gewandelt werden und die chemische Reaktionsenergie kann in einem Fluidspeicher, der in seiner Größe leicht veränderbar und anpassbar ist, gespeichert werden. Ein derartiges System kommt ohne spezielle
Speicherstrategien zum Schutz des Fluidspeichers aus. Vorteilhaft wird dabei eine Entkopplung des Speichervolumens und der Speicherleistung erzielt.
Es wird ein Verfahren zum Zwischenspeichern elektrischer Energie eines Energieversorgungssystems vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Empfangen der elektrischen Energie über eine Schnittstelle zu dem
Energieversorgungssystem;
Durchführen einer Elektrolyse, um die elektrische Energie in eine chemische Reaktionsenergie und ein Oxidationsmittel zu wandeln; und
Speichern der chemischen Reaktionsenergie in einem Fluidspeicher.
Unter einem Energieversorgungssystem kann ein System verstanden werden, welches erneuerbare Energie zur Strom- Erzeugung oder Strom- und Wärme- Erzeugung nutzt. Unter erneuerbarer Energie kann dabei beispielsweise Wasserkraft, Windkraft, Sonnenenergie oder Erdwärme verstanden werden. Unter der elektrischen Energie kann Strom verstanden werden. Im Schritt des Durchführens der Elektrolyse kann die elektrische Energie eine Redoxreaktion erzwingen. Dabei kann ein Teil der elektrischen Energie in die chemische Energie gewandelt werden. Ein Teil der elektrischen Energie kann in Wärme gewandelt werden. Im Schritt des Durchführens der Elektrolyse kann ein Hilfsstoff oder Ausgangsstoff wie beispielsweise Wasser verwendet werden, um unter Verwendung der elektrischen Energie die Redoxreaktion zu erzwingen.
Im Schritt des Empfangens kann die elektrische Energie über eine Schnittstelle zu einer Fotovoltaik-Anlage als Energieversorgungssystem empfangen werden. So kann von einer Fotovoltaik-Anlage erzeugte elektrische Energie in chemische Energie gewandelt und als solche in einem Fluidspeicher gespeichert werden. Ferner kann in einem Schritt des Erzeugens die elektrische Energie unter Verwendung der Fotovoltaik-Anlage erzeugt werden. So kann Sonnenenergie genutzt werden, um elektrische Energie zu erzeugen.
Günstig ist es auch, wenn das Verfahren einen Schritt des Wandeins der chemischen Reaktionsenergie in zurückgewandelte elektrische Energie und einen Schritt des Bereitstellens der zurückgewandelten elektrischen Energie umfasst. Vorteilhaft können die Erzeugung von elektrischer Energie und der Verbrauch von elektrischer Energie über den Fluidspeicher zeitlich entkoppelt werden. Im Schritt des Wandeins der chemischen Reaktionsenergie in zurückgewandelte elektrische Energie kann Wärme anfallen.
Im Schritt des Wandeins kann eine Reaktion der chemischen Reaktionsenergie und des Oxidationsmittels in einer Brennstoffzelle erzeugt werden, um
zurückgewandelte elektrische Energie und ergänzend oder alternativ in der Brennstoffzelle anfallende Wärme im Schritt des Bereitstellens bereitzustellen.
Im Schritt des Bereitstellens kann die zurückgewandelte elektrische Energie an einer Schnittstelle zu einem öffentlichen Stromnetz und ergänzend oder alternativ zu einem Hausnetz bereitgestellt werden. So kann die zurückgewandelte elektrische Energie von dem Haushalt selbst verbraucht werden, oder die zurückgewandelte elektrische Energie kann in ein öffentliches Stromnetz eingespeist werden. So können Bedarfsschwankungen oder Ungleichgewichte zwischen Erzeugung und Verbrauch von elektrischer Energie ausgeglichen werden.
Im Schritt des Empfangens kann die elektrische Energie über eine Schnittstelle zu einem öffentlichen, lokalen oder sich in privater Hand befindlichen Stromnetz empfangen werden. So kann die elektrische Energie von dem öffentlichen Stromnetz zu Zeiten eines Überangebots oder zu Zeiten mit besonders niedrigen Preisen empfangen werden. So kann ein Strombedarf kosteneffektiv gedeckt werden. So kann die Netzstabilität des öffentlichen Stromnetzes verbessert werden. Ferner kann im Schritt des Durchführens der Elektrolyse Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten werden und ergänzend oder alternativ bei dem
Durchführen der Elektrolyse anfallende Wärme bereitgestellt werden. Vorteilhaft können im Schritt des Speicherns die chemische Reaktionsenergie, das Oxidationsmittel und ergänzend oder alternativ die bei dem Durchführen der Elektrolyse anfallende Wärme gespeichert werden. In einer speziellen
Ausführungsform können im Schritt des Speicherns Wasserstoff und ergänzend Sauerstoff und ergänzend oder alternativ Wärme gespeichert werden. Auch kann im Schritt des Speicherns das im Schritt des Wandeins der chemischen
Reaktionsenergie in zurückgewandelte elektrische Energie anfallende Wasser gespeichert werden. Wenn Wasserstoff, Sauerstoff und Wasser gespeichert werden, kann ein geschlossener Kreislauf entstehen.
Es wird eine regenerative Energiespeichervorrichtung für ein
Energieversorgungssystem vorgestellt, wobei die regenerative
Energiespeichervorrichtung die folgenden Merkmale aufweist: eine Schnittstelle zum Empfangen elektrischer Energie des
Energieversorgungssystems; eine Elektrolyseeinrichtung zum Wandeln der elektrischen Energie in eine chemische Reaktionsenergie und ein Oxidationsmittel; und eine Speichereinrichtung zum Speichern der chemischen Reaktionsenergie in einem Fluidspeicher.
Unter einer Elektrolyseeinrichtung kann ein Elektrolyseur verstanden werden. Die Elektrolyseeinrichtung kann als eine regelbare Last zur Netzstabilisierung eingesetzt werden. Die chemische Reaktionsenergie kann als ein Fluid, insbesondere gasförmig, erzeugt werden. Das Oxidationsmittel kann als ein Fluid erzeugt werden. In der Speichereinrichtung, die als ein Fluidspeicher ausgebildet sein kann, kann die chemische Reaktionsenergie und das Oxidationsmittel, getrennt voneinander, gespeichert werden. Die regenerative Energiespeichervorrichtung kann eine Brennstoffzelle zum Wandeln der chemischen Reaktionsenergie in zurückgewandelte elektrische Energie und einer Schnittstelle zum Bereitstellen der zurückgewandelten elektrischen Energie aufweisen. So kann ein Pufferspeicher für die elektrische Energie geschaffen werden.
Eine Variante der regenerativen Energiespeichervorrichtung kann zum Speichern und ergänzend oder alternativ zum Puffern elektrischer Energie für ein Haus verwendet oder genutzt werden.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in
entsprechenden Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Vorteilhaft schafft ein Aspekt der hier vorgestellten erfinderischen Idee eine Erhöhung des Eigendeckungsanteils eines mit einer regenerativen
Energiespeichervorrichtung und einer Fotovoltaik-Anlage ausgestatteten
Gebäudes durch Verwendung eines großen Energiespeichers. Dies ist vor dem Hintergrund sinkender beziehungsweise auslaufender Förderung für
eingespeisten Strom finanziell interessant. Gleichzeitig kann eine Wärmenutzung ermöglicht werden, und damit wird eine Kosten red uktion beim Gesamt- Energieverbrauch (Strom-zu-Strom und Strom-zu-Wärme) möglich. Vielfältige Nutzungskonzepte der Strom- und Wärmenutzung sind denkbar, wie etwa Freigabe an Energieversorger zur Nutzung des elektrischen Speichers mit kostenloser Wärme für den Haushalt. Von Vorteil kann auch eine zeitverzögerte Einspeisung von Strom zu Zeiten hoher Einspeise-Preise ermöglicht werden. Ein Aspekt ist auch die Möglichkeit der Netzstabilisierung durch die Nutzung vieler kleiner dezentraler Energiespeicher als Alternative zu großen Zentralspeichern.
Der hier vorgestellte Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten
Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer regenerativen
Energiespeichervorrichtung in einem Haus mit einem Energieversorgungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer regenerativen Energiespeichervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer regenerativen Energiespeichervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren
dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer regenerativen
Energiespeichervorrichtung 100 in einem Haus 102 mit einem
Energieversorgungssystem 104 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Haus 102 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein regeneratives Energieversorgungssystem 104 auf, welches in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Fotovoltaik-System 106 ausgebildet ist, bestehend aus zumindest einem Solarmodul 108 und einem Wechselrichter 110. Das Haus 102, auch als Haushalt 102 zu bezeichnen, weist elektrische Verbraucher 112 auf. Weiterhin weist das Haus 102 eine regenerative Energiespeichervorrichtung 100 auf. Die regenerative Energiespeichervorrichtung 100 kann als eine
Brennstoffzellenspeichervorrichtung oder als regenerativer Energiespeicher bezeichnet werden.
Wie in Fig. 2 und Fig. 3 näher ausgeführt, umfasst die regenerative
Energiespeichervorrichtung 100 zumindest eine Schnittstelle zum Empfangen elektrischer Energie 116, 118, eine Elektrolyseeinrichtung sowie eine Speichereinrichtung. Über eine Leitung und eine entsprechende Schnittstelle ist das Haus 102 beziehungsweise die regenerative Energiespeichervorrichtung 100 mit einem öffentlichen Stromnetz 114 verbunden. Aus dem Stromnetz 114 wird elektrische Energie 118 bezogen, welche situationsabhängig an die Schnittstelle zum Empfangen elektrischer Energie der regenerativen
Energiespeichervorrichtung 100 oder an die elektrischen Verbraucher 112 geleitet wird. Von der regenerativen Energiespeichervorrichtung 100
zurückgewandelte elektrische Energie 120 wird in das öffentliche Stromnetz 114 eingespeist oder an die elektrischen Verbraucher 112 geleitet. Hierzu weist die regenerative Energiespeichervorrichtung 100 eine entsprechende
Steuervorrichtung auf, um die Stromflüsse zu lenken.
Die Fotovoltaik-Anlage 106 ist ausgebildet, elektrische Energie 116 an der regenerativen Energiespeichervorrichtung 100 und ergänzend oder alternativ den elektrischen Verbrauchern 112 bereitzustellen. Das öffentliche Stromnetz 114 stellt dem Haus 102 beziehungsweise dem Haushalt 102 elektrische Energie bereit. Optional ist das öffentliche Stromnetz, wie in dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 dargestellt, ausgebildet, dass elektrische Energie von der Fotovoltaik- Anlage 106 und von der regenerativen Energiespeichervorrichtung 100 direkt in das öffentliche Stromnetz 114 eingespeist werden kann.
Die regenerative Energiespeichervorrichtung 100 wird auch als ein regeneratives Brennstoffzellen-System 100 als Strom-Speicher in Wohngebäuden 102 bezeichnet. Bei aktueller Förderpolitik erhält der Besitzer einer Fotovoltaik- Anlage 106 für eingespeisten Strom 116, 120 einen festgelegten Preis (abhängig von Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Anlage). Der Preis sinkt allerdings mit der Anzahl an installierter Leistung in Deutschland. Zudem wurde 2012 ein
Eigenverbrauchsbonus eingeführt, nach dem aktuell nur noch maximal 90% der erzeugten Strommenge vergütet werden, um einen Anreiz zur verstärkten Eigennutzung zu schaffen. Generell läuft die Förderung über einen Zeitraum von
20 Jahren. Der nach Ablauf der Förderung erzielbare Preis für Solarstrom 120 ist nicht absehbar, vermutlich aber gering, da bei Sonnenschein ein Überschuss an Strom 120 zur Einspeisung bereitstehen wird. Deshalb ist es sinnvoll, spätestens ab diesem Zeitpunkt den produzierten Strom 116 entweder selber zu
verbrauchen oder durch eine Zwischenspeicherung den Strom 120 zu Zeiten eines hohen erzielbaren Strompreises einzuspeisen, was zusätzlich zu einer Stabilisierung des Stromnetzes 114 führen kann. Wie bereits oben beschrieben ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Fotovoltaik-Anlage 106 mit dem öffentlichen Stromnetz 114 verbunden, um produzierten Strom ergänzend oder alternativ ohne Umweg über die regenerative Energiespeichervorrichtung 100 in das öffentliche Stromnetz 114 einzuspeisen.
Aus diesem Grund werden zunehmend Speichersysteme für Fotovoltaik-Anlagen 104 angeboten. Vorteilhaft an der hier gezeigten regenerativen
Energiespeichervorrichtung 100 ist die einfache Skalierbarkeit der
Speichergröße. Die regenerative Energiespeichervorrichtung 100 bietet die Möglichkeit, eine Tag-Nacht-Ausgleichung des Strombedarfs umzusetzen und trägt zu einer Erhöhung des Eigendeckungsanteils bei. Ferner ist ein größerer und skalierbarer Speicher im Vergleich zu einer batteriebasierenden Lösung möglich. Die Parameter Speicherinhalt, maximale Ladeleistung und maximale
Entladeleistung sind frei konfigurierbar ohne Kompromisse zwischen den
Parametern. Somit ist ein hoher Eigendeckungsanteil für den Haushalt möglich, wenn große Speichergrößen (Speicherinhalt) verfügbar sind. So ist vorteilhaft über einen Tag- Nacht- Ausgleich hinaus auch eine Versorgung in sonnenarmen Wochen erreichbar.
Ein Ausführungsbeispiel der regenerativen Energiespeichervorrichtung 100 ermöglicht als regeneratives Brennstoffzellensystem durch die Entkopplung von Speichervolumen und Speicherleistung eine gezielte Anpassung an die lokalen Gegebenheiten (Stromverbrauch des Haushalts, jahreszeitenabhängige
Fotovoltaik-Leistung). Zusätzliche Speicherkapazität, beispielsweise in Form von Gasflaschen, ist vergleichsweise günstig. Die optionale Entkopplung von Lade- Leistung und Entlade- Leistung wird durch Verwendung eines Elektrolyseurs zum Laden und einer Brennstoffzelle zum Entladen des Speichers erzielt. Durch die Vermeidung komplizierter Speicherstrategien kann ein einfaches System realisiert werden. Dabei ist die Einhaltung von bestimmten Ladezuständen sowie Stromstärken nicht entscheidend für die Lebensdauer des Systems. Zudem weist das regenerative Brennstoffzellen-System 100 zum aktuellen Kenntnisstand keine zyklenabhängige Alterung auf. Dabei schafft ein Ausführungsbeispiel der regenerativen Energiespeichervorrichtung 100 eine kombinierte Strom- und Wärmenutzung. Dies ist insbesondere interessant bei geringen Einspeise- Preisen aber hohen Gaskosten.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer regenerativen Energiespeichervorrichtung 100 zum Bereitstellen eines regenerativen Energiespeichers für ein
regeneratives Energieversorgungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem regenerativen Energieversorgungssystem kann es sich um ein Ausführungsbeispiel des in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 104 versehenen regenerativen Energieversorgungssystems handeln. Die
regenerative Energiespeichervorrichtung 100 umfasst zumindest eine
Schnittstelle 222 zum Empfangen elektrischer Energie 116 des regenerativen Energieversorgungssystems und ergänzend oder alternativ elektrischer Energie 118 aus einem Stromnetz, eine Elektrolyseeinrichtung 224 zum Wandeln der elektrischen Energie 116, 118 in eine chemische Reaktionsenergie 226 und ein Oxidationsmittel 228 sowie eine Speichereinrichtung 230 zum Speichern zumindest der chemischen Reaktionsenergie 226. Bei der Speichereinrichtung 230 handelt es sich in einem Ausführungsbeispiel um einen Fluidspeicher 230. Die chemische Reaktionsenergie 226 wird als ein Fluid erzeugt.
In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die regenerative
Energiespeichervorrichtung 100 eine Brennstoffzelle 232 zum Wandeln der chemischen Reaktionsenergie 226 in zurückgewandelte elektrische Energie 120. Weiterhin weist die regenerative Energiespeichervorrichtung 100 eine
Schnittstelle 234 zum Bereitstellen der zurückgewandelten elektrischen Energie 120 auf. Dabei kann die Brennstoffzelle 232 die zurückgewandelte elektrische Energie 120 unter Verwendung der chemischen Reaktionsenergie 226 und des Oxidationsmittels 228 wandeln. Dabei handelt es sich in einer Variante des hier vorgestellten Ausführungsbeispiels bei der chemischen Reaktionsenergie 226 um Wasserstoff und bei dem Oxidationsmittel 228 um Sauerstoff. Die
zurückgewandelte elektrische Energie 120 wird je nach Ausführungsbeispiel oder Situation in ein Stromnetz eingespeist oder einem Haushalt bereitgestellt oder in ein öffentliches Stromnetz eingespeist. Nicht gezeigt ist eine Leistungselektronik. Dabei kann es erforderlich sein, eine Leistungselektronik vorzusehen. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 gezeigt. Dort sind zwei Leistungselektroniken, mit den Bezugszeichen 348 und 349 versehen, dargestellt.
In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Elektrolyseur 224 eine Schnittstelle zum Empfangen von Wasser auf. Weiterhin weist in dem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel die Brennstoffzelle 232 eine Schnittstelle zum Bereitstellen von Wasser auf. Im Elektrolyseur 224 kann das Wasser unter Verwendung der elektrischen Energie 116 in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten werden. In der Brennstoffzelle 232 kann der umgekehrte Prozess durch eine Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zurückgewandelte elektrische Energie 120 und Wasser erzeugen. Bei beiden Prozessen, das heißt im Elektrolyseur 224 und in der Brennstoffzelle 232 fällt zusätzlich Wärme an, die an einer entsprechenden Schnittstelle bereitgestellt wird.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer regenerativen Energiespeichervorrichtung 100 zum Bereitstellen eines regenerativen Energiespeichers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der regenerativen
Energiespeichervorrichtung 100 kann es sich um ein Ausführungsbeispiel einer in Fig. 1 oder Fig. 2 gezeigten und beschriebenen regenerativen
Energiespeichervorrichtung 100 handeln. Die regenerative
Energiespeichervorrichtung 100 umfasst eine Elektrolyseeinheit 224, eine Brennstoffzelleneinheit 232, eine Schnittstelle 222 zu dem
Energieversorgungssystem 104 beziehungsweise zu der Fotovoltaik-Anlage 106, eine Schnittstelle 234 zu einem Stromnetz 114 sowie eine Speichereinrichtung 230. Die Speichereinrichtung 230 ist aufgeteilt in einen Wasserstoffspeicher 340, einen Sauerstoffspeicher 342, einen Wassertank 344 sowie einen, extern zu der regenerativen Energiespeichervorrichtung 100 angeordneten, Wärmespeicher 346. In beiden ablaufenden Prozessen, also in dem im Elektrolyseur 224 ablaufenden Prozess und in dem in der Brennstoffzelle 232 ablaufenden
Prozess, kann entstehende Wärme ausgekoppelt werden. Die Fotovoltaik-Anlage 106 ist über eine erste Leistungselektronik 348 mit der Schnittstelle 222 zu dem regenerativen Energieversorgungssystem 104 verbunden. Das Stromnetz 114 ist über eine zweite Leistungselektronik 349 mit der Schnittstelle 234 zu dem öffentlichen Stromnetz 114 verbunden. Die Elektrolyseeinrichtung 224, auch als Elektrolyseur 224 bezeichnet, ist ausgebildet elektrische Energie und Wasser als Ausgangstoff oder Hilfsstoff in eine chemische Reaktionsenergie 226 und ein Oxidationsmittel 228 zu wandeln. Die chemische Reaktionsenergie 226 und das Oxidationsmittel 228 liegen als Fluid, beispielsweise gasförmig, vor. In dem in Fig. 3 gezeigten
Ausführungsbeispiel liegen die chemische Reaktionsenergie 226 in Form von Wasserstoff (H2) und das Oxidationsmittel 228 in Form von Sauerstoff (02) vor. Allgemein formuliert wird die chemische Reaktionsenergie 226 in einem Speicher 340 für eine chemische Reaktionsenergie 226 und das Oxidationsmittel 228 in einem Speicher 342 für ein Oxidationsmittel 228 gespeichert. Bei dem Ausführen des Prozesses im Elektrolyseur 224 wird zudem Wärme beziehungsweise Wärmeenergie freigesetzt.
Die in der Elektrolyseeinrichtung 224 und in der Brennstoffzelleneinheit 232 entstehende Wärme wird an den Wärmespeicher 346 geleitet und kann von dort als Heizenergie oder zum Erwärmen von Brauchwasser genutzt werden.
Mit anderen Worten ausgedrückt, besteht das hier vorgeschlagene regenerative Brennstoffzellensystem 100 als Strom-Speicher in Wohngebäuden aus den folgenden Komponenten: eine Elektrolyseeinheit 224 zur Wasserspaltung in Wasserstoff 226 und Sauerstoff 228 sowie Wärmenutzung unter Verwendung beispielsweise des Stroms der Fotovoltaik-Anlage 106, einer
Brennstoffzelleneinheit 232 zur Rückverstromung sowie Wärmeerzeugung unter Verwendung des in der Elektrolyseeinheit 224 erzeugten Wasserstoffs 226 und Sauerstoffs 228, je einem Gasspeicher 340, 342 für Wasserstoff 226 und Sauerstoff 228 und einem Wassertank 344 für deionisiertes Wasser. Optional weist ein nicht gezeigtes Ausführungsbeispiel eine zusätzliche
Kompressionseinheit zum Komprimieren der Fluide (Gase) auf. So kann der benötigte Fluidspeicher ein geringeres Volumen aufweisen.
Beispielhaft ergibt sich bei einer Systemauslegung mit einem 3-kW-Elektrolyseur 224 und zwei Mal 50- Liter- Wasserstoff- Tank 340 ä 350bar ein Speicherinhalt von 75 kWh Wasserstoff (2,3 kg). Bei Rückverstromung in der Brennstoffzelle 232 ergeben sich >40 kWh . Das System 100 umfasst in diesem Fall noch einen 50- Liter-Sauerstoff- Tank 342 (ebenfalls 350bar) und einen ca. 20 Liter Wassertank 344.
Bei Leistungsüberschuss der Fotovoltaik-Anlage 106 wird aus Strom in der Elektrolyseeinheit 224 Wasserstoff 226 und Sauerstoff 228 produziert, die in den beiden Gastanks 340, 342 beliebig lange gespeichert werden können. Dabei ist der Speicherdruck idealerweise auf das Druckniveau des Elektrolyseurs 224 abgestimmt, das erspart den Energieaufwand für zusätzliche Kompression. Zusätzlich ist die Nutzung der Abwärme des Elektrolyseurs 224 beispielsweise für eine Warmwassererzeugung möglich. Bei Strombedarf im Haushalt oder im
Netz erfolgt die Rückverstromung der Gase 226, 228 (H2 und 02) zu Wasser, das wieder im Wassertank 344 gespeichert wird. Auch in diesem Prozessschritt ist eine Wärmenutzung möglich. Die Ausführung erfolgt idealerweise als geschlossenes System, das ermöglicht den Betrieb ohne zusätzliche Wasseraufbereitung oder Gasreinigung.
Bei Verfügbarkeit von Stacks, die sowohl Elektrolyse- als auch Brennstoffzellen- Betrieb ermöglichen (reversible Brennstoffzelle), ist eine Reduzierung des Bauraumes möglich. Die Größe der Gasspeicher 340, 342 ist beliebig anpassbar
(da unabhängig von Elektrolyse- und Brennstoffzellenleistung) und ermöglicht damit eine ideale Anpassung an das Verbrauchsprofil und die verfügbare Fotovoltaik- Leistung. Mehrere Betriebskonzepte für das vorgestellte System sind denkbar. Bei einer
Eigenversorgung eines Wohnhauses ist durch den großen Speicher ein hoher Eigendeckungsanteil möglich. Insbesondere ist ein Leistungs-Ausgleich über den Tag- Nacht- Ausgleich hinaus möglich. Darüber hinaus ist eine Netzstabilisierung erzielbar. Durch das Speichersystem wird es möglich, größere Fotovoltaik- Anlagen 106 pro Wohnhaus zu installieren, die über den Selbstverbrauch hinausgehen und diesen in Zeiten schwacher Fotovoltaik- Leistung elektrische Energie aus dem Speichersystem ins Netz einspeisen können. Dies wird besonders attraktiv bei einer zeitabhängigen Vergütung. In einem weiteren Szenario erhält ein Energieversorger gegen Bezahlung Zugriff auf den Speicher und die Lade-/Entladestrategie, Abwärme kann lokal genutzt werden. Hierdurch kann die regenerative Energiespeichervorrichtung 100 gezielt zur
Netzstabilisierung des Stromnetzes 114 genutzt werden. Ein Aspekt der vorgestellten erfinderischen Idee ist ein Langzeitspeicher mit Potenzial zur Langzeitspeicherung durch dezentrale Verbreitung mehrerer kleiner Einheiten.
Als einen Aspekt zeigt das Ausführungsbeispiel in Fig. 3 ein Schema der Verknüpfung eines regenerativen Brennstoffzellensystems 100, bestehend aus Elektrolyse- 224 und Brennstoffzelleneinheit 232 sowie Speichern 340, 342, 344 für Wasserstoff, Sauerstoff und Wasser, mit der Fotovoltaik-Anlage 106, der Anbindung ans Stromnetz 114 sowie einer Anbindung an den lokalen
Wärmespeicher 346 des Wohnhauses.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 450 zum Zwischenspeichern elektrischer Energie für ein regeneratives Energieversorgungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem
Energieversorgungssystem kann es sich um eine Variante des in Fig. 1 gezeigten regenerativen Energieversorgungssystems 104 handeln. Das Verfahren 450 umfasst einen Schritt 452 des Empfangens der elektrischen Energie über eine Schnittstelle zu dem regenerativen
Energieversorgungssystem, einen Schritt 454 des Durchführens einer
Elektrolyse, um die elektrische Energie in eine chemische Reaktionsenergie und ein Oxidationsmittel zu wandeln und einen Schritt 456 des Speicherns der chemischen Reaktionsenergie in einem Fluidspeicher. Die chemische
Reaktionsenergie wird als ein Fluid erzeugt.
In der hier gezeigten Variante weist das Verfahren 450 einen optionalen Schritt 458 des Erzeugens der elektrischen Energie unter Verwendung der Fotovoltaik- Anlage auf. Weiterhin weist das Verfahren 450 einen optionalen Schritt 460 des Wandeins der chemischen Reaktionsenergie in zurückgewandelte elektrische Energie und einen optionalen Schritt 462 des Bereitstellens der
zurückgewandelten elektrischen Energie auf. Dabei kann die zurückgewandelte Energie dem öffentlichen Stromnetz und ergänzend oder alternativ dem
Hausnetz beziehungsweise dem Haushalt bereitgestellt werden. In einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 454 des Durchführens einer Elektrolyse und in dem optionalen Schritt 460 des Wandeins der chemischen Reaktionsenergie Wärme erzeugt, die im Haushalt genutzt werden kann, in einem Speicher gespeichert werden kann oder in ein Fernwärmenetz eingespeist werden kann.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder"- Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Verfahren (450) zum Zwischenspeichern elektrischer Energie (116, 118) eines Energieversorgungssystems (104, 114), wobei das Verfahren (450) die folgenden Schritte aufweist:
Empfangen (452) der elektrischen Energie (116, 118) über eine
Schnittstelle (222) zu dem Energieversorgungssystem (104, 114);
Durchführen (454) einer Elektrolyse, um die elektrische Energie (116, 118) in eine chemische Reaktionsenergie (226) und ein Oxidationsmittel (228) zu wandeln; und
Speichern (456) der chemischen Reaktionsenergie (226) in einem Fluidspeicher (230; 340).
Verfahren (450) gemäß Anspruch 1, bei dem im Schritt (452) des Empfangens die elektrische Energie (116, 118) über die Schnittstelle (222) zu einer Fotovoltaik-Anlage (106) als Energieversorgungssystem (104, 114) empfangen wird.
Verfahren (450) gemäß Anspruch 2, mit einem Schritt (458) des
Erzeugens der elektrischen Energie (116, 118) unter Verwendung der Fotovoltaik-Anlage (106).
Verfahren (450) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (460) des Wandeins der chemischen Reaktionsenergie (226) in zurückgewandelte elektrische Energie (120) und einem Schritt (462) des Bereitstellens der zurückgewandelten elektrischen Energie (120). 5. Verfahren (450) gemäß Anspruch 4, bei dem im Schritt (460) des
Wandeins eine Reaktion der chemischen Reaktionsenergie (226) und des Oxidationsmittels (228) in einer Brennstoffzelle (232) erzeugt wird, um zurückgewandelte elektrische Energie (120) und/oder in der Brennstoffzelle anfallende Wärme im Schritt (462) des Bereitstellens bereitzustellen.
Verfahren (450) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 5, bei dem im Schritt (462) des Bereitstellens die zurückgewandelte elektrische Energie (120) an einer Schnittstelle (234) zu einem öffentlichen, lokalen oder sich in privater Hand befindlichen Stromnetz (114) und/oder zu einem Hausnetz bereitgestellt wird.
Verfahren (450) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (452) des Empfangens die elektrische Energie (116, 118) über eine Schnittstelle zu einem öffentlichen Stromnetz (114) empfangen wird.
Verfahren (450) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (454) des Durchführens der Elektrolyse Wasser in Wasserstoff (226) und Sauerstoff (228) gespalten wird und/oder bei dem Durchführen der Elektrolyse anfallende Wärme bereitgestellt wird.
Verfahren (450) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (456) des Speicherns die chemische Reaktionsenergie und/oder das Oxidationsmittel und/oder die bei dem Durchführen der Elektrolyse anfallende Wärme gespeichert wird.
Verfahren (450) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt der Wärmenutzung im Brennstoffzellenbetrieb.
Regenerative Energiespeichervorrichtung für ein
Energieversorgungssystem (104, 114), wobei die regenerative
Energiespeichervorrichtung (100) die folgenden Merkmale aufweist: eine Schnittstelle (222) zum Empfangen elektrischer Energie (116, 118) des Energieversorgungssystems (104, 114); eine Elektrolyseeinrichtung (224) zum Wandeln der elektrischen Energie (116, 118) in eine chemische Reaktionsenergie (226) und ein
Oxidationsmittel (228; und eine Speichereinrichtung (230; 340) zum Speichern der chemischen Reaktionsenergie (226).
12. Regenerative Energiespeichervorrichtung (100) gemäß Anspruch 11, mit einer Brennstoffzelle (232) zum Wandeln der chemischen
Reaktionsenergie (226) in zurückgewandelte elektrische Energie (120) und einer Schnittstelle (234) zum Bereitstellen der zurückgewandelten elektrischen Energie (120).
13. Verwenden einer regenerativen Energiespeichervorrichtung (100)
gemäß einem der Ansprüche 11 bis 12 zum Speichern und/oder Puffern elektrischer Energie (116, 118) für ein Gebäude, insbesondere ein Haus (102).
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