Flüssigluft-Energiespeicherung
Luft kann in flüssiger Form als Energiespeichermedium verwendet werden: Umgebungsluft wird mit Strom verflüssigt, kann in kryogenen (tiefkalten) Tanks gespeichert werden und bei Bedarf in einer Entspannungsturbine wieder verstromt werden. Zusammen mit einem Partner hat Linde ein erstes großskaliges System entwickelt und bereitet die Demonstration vor.
Wie es funktioniert
Das Flüssigluftspeichersystem (engl. Liquid Air Energy Storage – LAES) besteht aus drei Hauptteilen: Dem Ladeteil, dem Speicherteil und dem Entladeteil. Der Ladeteil ist in Betrieb, wenn Strom eingespeichert werden soll. Mit dem Strom wird Luft komprimiert und anschließend auf -190 °C gekühlt und durch Expansion verflüssigt – genau wie in jeder kryogenen Luftzerlegungsanlage, die Linde baut. Dann wird die flüssige Luft nahe Umgebungsdruck in einem isolierten Tank gespeichert, bei einer Dichte von mehr als dem 700-fachen von Umgebungsluft. Wenn wieder Strom gebraucht wird, wird die Flüssigluft durch eine Pumpe auf Druck gebracht, erwärmt und verdampft und schließlich im Entladeteil in einer oder mehreren Turbinen unter Leistung von Arbeit entspannt. Die Systemeffizienz kann gesteigert werden, indem die Kälte der Luft und die Kompressionswärme gespeichert und wiederverwendet werden; weiterhin kann externe Wärme und Brennstoff eingekoppelt werden, um Effizienz und Ausgangsleistung zu steigern.
Das System besteht ausschließlich aus reifen und erprobten Technologien: Turbomaschinen, Wärmeübertrager und Tanks sind verfügbar, erprobt und bieten erhebliche Skaleneffekte. Wir erwarten, dass "LAES" eine wettbewerbsfähige Speicheralternative bei Anwendungen ab 50 MW Leistung und für Speicherzeiten von 2 bis 20 Stunden ist. Das System kann entweder als reiner "Strom-zu-Strom"-Typ oder mit der Nutzung von externer Wärme (z.B. Abwärme aus Industrieprozessen) oder Brennstoffen wie Erdgas konzipiert werden; im letzteren Fall kann es zusätzlich auch als Spitzenlastkraftwerk betrieben werden (sogar bei leerem Speicher).
Der Hauptvorteil im Vergleich zu klassischen großskaligen Alternativen (Pumpspeicher / Druckluftspeicher) ist, dass keine speziellen geologischen Voraussetzungen und Arbeiten nötig sind; daher kann LAES überall gebaut werden, die Errichtungszeit ist kurz und es ist nicht mit öffentlichem Widerstand und geologischen Risiken zu rechnen.
Ein 1600 m3 Flüssiglufttank kann etwa 220 MWh elektrische Energie speichern.
Großskaliges System bereit zur Demonstration
Zusammen mit einem Technologiepartner haben wir ein System mit 80 MW Leistungsabgabe entwickelt, das auf verfügbaren Komponenten basiert und bereit zur Demonstration ist. Gleichzeitig arbeiten wir an der nächsten Generation von Systemen mit verbesserter Performance.