Multifunktionale und synergetische Pumpspeicherkraftwerke

Pumpspeicherkraftwerke sind ein effizientes und langlebiges Nonplusultra für ausgeglichene und stabile elektrische Energiesysteme. Unterirdische Pumpspeicherkraftwerke werden zum vielversprechenden Ansatz zur Bewältigung verschiedener Herausforderungen und ermöglichen zudem vollkommen neue und in mehrfacher Weise einsetzbare Anlagenkonzepte. Thermische Pumpspeicherkraftwerke als mechanisch und thermisch kombinierte Energiespeicher bilden die innovative technologische Evolution für eine universelle und ressourceneffiziente, regenerative Energieversorgung.

Seit Beginn des 20. Jahrhunderts sind Pumpspeicherkraftwerke (PSKW) unabdingbares und zuverlässiges Rückgrat des elektrischen Energiesystems. Aufbauend auf dem Prinzip der bewährten hydroelektrischen Speichertechnologie werden PSKW durch einen interdisziplinären Entwicklungsprozess seit jeher an die Bedürfnisse der Elektrizitätswirtschaft angepasst, wodurch sie mit hochflexiblen Betriebsweisen auch den Anforderungen einer zusehends erneuerbar basierten, volatilen Primärenergieerzeugung gerecht werden. Mit der notwendigen Ökologisierung und Dekarbonisierung des Energiesystems, der Industrie und des Verkehrs steigt zudem der Bedarf an jederzeit verfügbarer, effizient gespeicherter Energie und Leistung, unabhängig von der temporär entkoppelten Erzeugung unerschöpflicher aber intermittierender Energieträger.

Energiespeicher sind auch am thermischen Sektor von zentraler Bedeutung, um den klima- und umweltgerechten Energieumbau zu ermöglichen. Unter anderem sind großtechnische saisonale Wärmespeicher die forcierte Technologie für eine versorgungssichere und bedarfsgerechte Bereitstellung von ökologischer Fernwärme für urbane Gebiete und Städte. Auch hier spielt das natürliche Speichermedium Wasser aufgrund dessen idealer thermischer Eigenschaften eine entscheidende Rolle. Hocheffizient ist dabei die seit Jahrzehnten erprobte Heißwasser-Wärmespeicherung in unausgekleideten Felskavernen mit saisonalen Wirkungsgraden von über 90 % [1].

Es ist naheliegend, die Vorteile beider etablierter hydraulischer Energiespeichertechnologien durch die energetische Doppelnutzung des Wassers in sogenannten thermischen PSKW zu vereinen [2]. Zusammen mit physikalischer Vernetzung von elektrischer und thermischer Energieinfrastruktur erlaubt diese technologische Errungenschaft die effiziente und sektorenübergreifende Kopplung der verschiedenen erneuerbaren Primärenergieerzeuger mit diversen Energiekonsumenten zur nachhaltigen und gesamtintegrativen Energieversorgung.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft - Heft 09 (September 2019)
Seiten: 4
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Franz Georg Pikl
Dipl.-Ing. Wolfgang Richter
Prof. Dr. Gerald Zenz

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