Energiespeichersysteme
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Energiespeicherung spielt seit vielen Jahrzehnten eine wichtige Rolle bei der Erzeugung, Übertragung und Verteilung von Energie sowie im Zusammenhang mit dem Energieverbrauch. Die heutige Energielandschaft unterliegt durch den zunehmenden Anteil an erneuerbaren Energien einem gravierenden Wandel. Durch den Umstieg auf erneuerbare Energien ist die zuverlässige Versorgung mit Energie zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort zu einer größeren Herausforderung geworden als jemals zuvor.
Energiespeichersysteme bieten eine breite Palette von technologischen Ansätzen zur Regelung von Angebot und Nachfrage, zur Schaffung einer stabileren Infrastruktur zur Energieversorgung und zur Realisierung von Kosteneinsparungen für Energieversorger und Verbraucher.
Die weitreichende Kompetenz von Infineon in den Bereichen Energieerzeugung und -übertragung, Wechselrichtertechnologie und Batteriemanagement macht uns automatisch zum idealen Partner für Energiespeicherlösungen (ESS), wenn es um Effizienz, Innovation, Leistungsfähigkeit und Kostenoptimierung geht. Unsere diskreten OptiMOS™-, CoolMOS™- und CoolSiC™-MOSFETs, IGBT-Module sowie die hoch integrierten Easy 1B/2B-Module mit Dreipunkt-Topologie, die funktional integrierten EiceDRIVER™-Gate-Treiber-ICs, die XMC™-Controller und -Sicherheitslösungen eignen sich perfekt für ein breites Spektrum von Designs für Energiespeichersysteme.
Breite gefächerte Segmentierung von Energiespeichersystemen innerhalb der Energieversorgungskette
Bei Stromausfällen kann die ESS-Technologie mit Batteriepufferung durch den Rückgriff auf saubere Energie aus Solar- und Windkraftwerken die Versorgung in weniger als einer Sekunde wiederherstellen. Bei solchen Ausfällen auf der Strecke vor dem Zähler fungiert das ESS als Massenspeicher, der mit erneuerbaren Energiequellen oder Übertragungs- und Verteilungssystemen gekoppelt sind. In Wohnbereichen und gewerblichen Umgebungen spielen ESS hingegen eine Rolle zur Absicherung der Versorgung nach dem Zähler.
Die interaktive Grafik informiert Sie über die unterschiedlichen Segmente:
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Vor dem Zähler
Massenspeicher: 1 MW – 10 MW
Instabile Versorgungsnetze und Stromausfälle aufgrund von Naturkatastrophen und technischen Problemen in veralteten Infrastrukturen. Durch ein ESS kann die Zuverlässigkeit des Stromnetzes und die Stabilität der Energieversorgung sichergestellt werden
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Vor dem Zähler
Umspannwerk: 500 kW – 10 MW
Besonders zu Spitzenzeiten bringt der wachsende Strombedarf, wie beispielsweise durch den Betrieb von Klimaanlagen über Mittag, das Netz an seine Grenzen.
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Vor dem Zähler
PV: 500 kW – 5 MW / Wind: 500 kW – 10 MW
Der Boom bei Wind- und Sonnenenergie verursacht starke wetterbedingte Schwankungen und fördert eine dezentrale Energiegewinnung. Dadurch wächst das Missverhältnis zwischen Angebot und Nachfrage. Energiespeicherlösungen schaffen hier einen Ausgleich.
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Nach dem Zähler
PV in Wohnbereichen und Gewerbeumgebungen – bis zu 250 kW
Installation auf Bürogebäuden und Produktionsbetrieben zum Eigenverbrauch. Nicht für den Eigenverbrauch benötigte Energie wird für Nutzung in Batterien gespeichert.
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Nach dem Zähler
Ladestationen bis 350 kW
E-Autos benötigen eine kostengünstige und sichere Batteriespeicherung mit hoher Dichte und könnten in intelligente Netze („Vom Fahrzeug zum Netz“) eingebunden werden.
Typischer Aufbau eines Energiespeichersystems
Energiespeichersysteme bestehen aus zwei Hauptkomponenten: Das Wechselrichtersystem (PCS) übernimmt die Umwandlung von Wechsel- in Gleichstrom und umgekehrt. Dabei fließt der erzeugte Strom in die Batterien, um diese aufzuladen, oder er wird aus dem Batteriespeicher entnommen, in Wechselstrom umgewandelt und in das Netz eingespeist. Geeignete Leistungsbausteine müssen für die unterstützten Spannungen und den jeweiligen Energiefluss ausgelegt sein.
Das Batteriemanagementsystem (BMS), ergänzt durch einen Mikrocontroller für Systemsteuerung und Kommunikation, ist für das Laden der Zellen, das Batterie-Balancing und die Zustandsüberwachung zuständig. Dies sind zentrale Elemente bei der Integration von ESS in größere Systeme.
Our CoolSiC™ MOSFET cutting losses by 50% for extra energy. As the battery bank makes up the major portion of the total system costs for Energy Storage Systems, a change from super-junction MOSFET to CoolSiCTM MOSFET can lead to approx. two percent extra energy without increasing battery size.
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