Energiespeicher

Thermischer Energiespeicher

Der folgende Abschnitt beschreibt die Konfiguration eines thermischen Energiespeichers. Ein thermischer Energiespeicher (z. B. Pufferspeicher) nimmt Wärmeenergie auf, speichert sie über einen Zeitraum und stellt sie bei Bedarf wieder als Wärme zur Verfügung. Damit können Erzeugung und Verbrauch zeitlich entkoppelt und Lastspitzen im Wärmesystem reduziert werden.

Allgemeine Angaben

• Status: Aktiviert den thermischen Speicher.
  → Thermischen Speicher durch „aktiv“ einsetzen.

• Bezeichnung: Freie Namenswahl für den thermischen Speicher, z. B. Pufferspeicher.
  → Einheitliche Bezeichnung für alle Szenarien.

Technische Parameter

• Energie: Hier wird die nutzbare Energiemenge des Speichers in kWh angegeben.

• Ladewirkungsgrad: Gibt den Wirkungsgrad beim Laden an.
  → Ein Wert von 100 % bedeutet, dass keine Energieverluste bei der Beladung entstehen.

• Entladewirkungsgrad: Gibt den Wirkungsgrad beim Entladen an.
  → Ein Wert von 100 % bedeutet, dass keine Energieverluste bei der Entladung entstehen.

• Selbstentladungswirkungsgrad: Gibt den Wirkungsgrad über 24 Stunden an.
  → Ein Wert von 100 % entspricht einem verlustfreien Speicher.

• Leistung: Definiert die maximale Lade- bzw. Entladeleistung des thermischen Speichers in kW.
  → Ein Wert von -1 entspricht einer nahezu unbegrenzten Leistung (= 1 GW).

Wärmeflüsse

• Wärmeinput: Bezieht sich auf die Wärmeenergie, die in den Speicher eingespeist wird (z. B. durch Wärmepumpe oder Solarthermie).

• Wärmeoutput: Bezieht sich auf die Wärmeenergie, die aus dem Speicher entnommen wird (z. B. zur Deckung des Wärmebedarfs).
  → Die Temperaturniveaus von Input und Output müssen zueinander passen. Beispielsweise sollte nicht Hochtemperatur als Input und gleichzeitig Kälte als Output gewählt werden.

Elektrischer Energiespeicher

Dieser Abschnitt behandelt elektrische Energiespeicher. Darunter versteht man Systeme wie Batterien, die elektrische Energie aufnehmen, speichern und bei Bedarf wieder abgeben. Sie ermöglichen die zeitliche Entkopplung von Erzeugung und Verbrauch, erhöhen den Eigenverbrauch und können Lastspitzen kappen.

Allgemeine Angaben

• Status: Aktiviert den elektrischen Speicher.
  → Elektrischen Speicher durch „aktiv“ einsetzen.

• Bezeichnung: Freie Namenswahl für den elektrischen Speicher, z. B. Batterie.
  → Einheitliche Bezeichnung für alle Szenarien.

Technische Parameter

• Energie: Speicherkapazität der Batterie in kWh.

• Energiereserve: Minimaler Speicherfüllstand im Simulationsbetrieb in kWh.
  -> Die Energiereserve wird nur im Live-Betrieb für Engpässe verwendet.

• Ladeleistung: Ladeleistung der Batterie in kW.
  → Ein Wert von -1 wird als nahezu unbegrenzt (= 1 GW) interpretiert.

• Entladeleistung: Entladeleistung der Batterie in kW.
  → Ein Wert von -1 wird als nahezu unbegrenzt (= 1 GW) interpretiert.

• Ladewirkungsgrad: Gibt den Wirkungsgrad beim Laden an.
  → Ein Wert von 100 % entspricht einem Ladevorgang ohne Verluste.

• Entladewirkungsgrad: Gibt den Wirkungsgrad beim Entladen an.
  → Ein Wert von 100 % entspricht einem Entladevorgang ohne Verluste.

• Selbstentladungswirkungsgrad: Gibt den Wirkungsgrad über 24 Stunden an.
  → Ein Wert von 100 % entspricht einem verlustfreien Speicher.

Beladung und Verwendung

• Beladung: Legt fest, wodurch der Speicher geladen wird:

  • Eigenstrom

  • Netzbezug

  • Eigenstrom + Netzbezug

• Verwendung: Legt fest, wofür der Speicher genutzt wird:

  • Eigenbedarf

  • Netzeinspeisung

  • Eigenbedarf + Netzeinspeisung

Brennstoffspeicher

Das Modul "Speicher Brennstoff" dient zur Abbildung eines allgemeinen Brennstoffspeichersystems, das als Zwischenspeicher für erzeugte oder zu verbrauchende Energieträger fungiert. Ergänzend kann damit auch ein Wasserstoffspeicher modelliert werden. Die Eingabe erfolgt über technische Parameter wie Energieinhalt, Leistung und Stoffströme.

Allgemeine Angaben

• Status: Aktiviert den Brennstoffspeicher im System
  → “aktiv“ einsetzen

• Bezeichnung: Freie Namenswahl für den Speicher
  → Einheitlich für alle Szenarien

Energetische Eigenschaften

• Energie / Kapazität: Gibt die Energiemenge an, die im Speicher enthalten ist
  → Dichte des Wasserstoffs 70,8 kg/m³: die Physikalische Dichte zur Berechnung der Energiemenge

• Leistung: Maximale Lade-/Entladeleistung des Speichers
  → “-1” eintragen=> Dies wird vom System als „nahezu unbegrenzt (=1 GW)“ interpretiert.

Stoffströme

• Input: Gibt an, aus welcher Quelle der Brennstoff in den Speicher gelangt
  → z. B. “Brennstoff 2“

• Output: Gibt an, wohin der gespeicherte Brennstoff abgegeben wird
  → z. B. “Brennstoff 2“