Fang die Ultawelle

 
 
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WAS SIND ULTRAWELLEN?

Energie, die von Wellen geliefert wird, ist sehr zufällig und unregelmäßig aber Ultrakondensatoren können die vom Meer erzeugten, komplexen und unregelmäßigen Wellenmuster in eine kontinuierliche „Ultrawelle“ umwandeln und dabei helfen, mehr Energie zu gewinnen. Ohne Ultrakondensatoren würde diese Energie verloren gehen.

WAS SIND DIE VORTEILE?

Dank der Ultrakondensatoren von Skeleton Technologies ist es möglich, das zufällige Leistungsprofil der Ozeanwellen zu nutzen und als Energiezuwachs in das Netz einzuspeisen.skelgrid__maritime_info2-1
 

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BEISPIELSYSTEM: SkelGrid 3,69 MW

Das Diagramm zeigt ein Plug-and-Play-System, bei dem die Ultrakondensatoren als Puffer dienen, um die Spitzen- und Effektivwert-Energie vom Wellenleistungsprofil zum Netz zu transportieren. Das führt zu einem höheren Netzwirkungsprofil. Dank der Ultrakondensatorbank kann diese zusätzliche Energie genutzt werden.

WEITERE INFORMATIONEN:
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* Möglicherweise gelten einige Einschränkungen für Wechselrichter und Energiemanagementsysteme.

 

Marine- und Offshore-Anwendungen für die Speicherung von Energie durch Ultrakondensatoren

Die Schifffahrtsindustrie hat viel getan um Güter und Passagieren optimal zu befördern. Es gibt jedoch neue Regelungen, um den Kraftstoffverbrauch weiter zu senken.

Die Antwort darauf ist die Elektrifizierung und Hybridisierung von Antriebssystemen. Hybridschiffe und -boote haben einen konventionellen (typischerweise Diesel-) Motor für fossile Brennstoffe und einen Elektromotor. Kommt der Elektromotor zum Einsatz wird weder Diesel verbrannt noch Treibhausgase in die Atmosphäre abgegeben.

Es gibt eine Reihe von Anwendungen auf Schiffen, bei denen Ultrakondensatoren erhebliche Vorteile bieten können:

  • Spitzenlast-Ausgleich,
  • Aktive Kompensation von Energiespitzen,
  • Generatorgradientensteuerung,
  • Überbrückung bei Notstromversorgung,
  • Elektrische Winden,
  • Kräne und Hebezeuge,
  • Dynamische Positionierung,
  • USV,
  • Verbesserung der Systemebene

Die Vorteile der Energiespeicherung bei maritimen Anwendungen liegen auf der Hand:

  • Senkung der Wartungs- und Betriebskosten von Generatoren,
  • Senkung des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen,
  • Erhöhung der Effizienz,
  • höhere Betriebsflexibilität,
  • verbesserte Redundanz,
  • erhöhte Sicherheit.

Ultracapacitor energy storage for marine applications

Anwendungsbeispiel: Spitzenlastausgleich

Nahezu alle Leistungsprofile sind dynamisch - zusätzlich zur Basisleistung muss eine kurze Periode der Spitzenleistung abgedeckt werden. Ultrakondensatoren sind die ideale Methode, um die Lücke zwischen Grundlast und Spitzenlast zu füllen.

Beispiel: 1 MW variabler Diesel Generator
Grundlast: 300 kW,
Spitzenlast: 1000 kW

Ultracapacitor energy storage for marine applications

Generatoren haben in der Regel ein schlechtes Sprungansprechverhalten, was dazu führt, dass zusätzliche Generatoren mit geringer Last in Reserve laufen:

  • Der Betrieb eines 1-MW-Generators mit geringer Last, um die Grundlast abzudecken, ist sehr ineffizient, denn das führt zu hohen Betriebsstunden und Wartungskosten.
  • Darüber hinaus erhöht eine nicht optimaler Betriebslast den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen.

Durch den Einsatz von Ultrakondensatoren lassen sich die Anzahl der benötigten Generatoren reduzieren und Betriebsstunden und Wartungskosten senken.

Answerungbeispiel: Generatorgradientensteuerung

In der Regel könne Generatoren Stufenänderungen von bis zu 30% bewältigen. Mehr als dreimal so viele zusätzliche Generatoren werden als Reserve benötigt, um die Spitzenleistung zu decken.

Es ist nicht ungewöhnlich, die Aggregate mit einer Last von 10-15% zu betreiben, aber mit einer Gangreserve die das 6 - 10 fache dessen ausmacht.

Ultrakondensatoren können den Leistungsgradienten glätten und die erforderliche Generatorreserve erheblich reduzieren.

Ultracapacitor energy storage for marine applications

Beispiel: 7 MW Hebewerk

  • Stufenwechsel: 7 MW
  • Konventionelles System: Bis zu 30 MW Generatorleistungsreserve.
  • Mit einer Ultrakondensator-Gradientenregelung werden nur 7 MW Leistungsreserve benötigt.

 

Die Verwendung von Ultrakondensatoren ermöglicht: 

  • Reduzierung der Aggregate, anstatt sie für kurze Leistungsspitzen in Reserve zu halten,
  • das senkt die Betriebskosten

Anwendungsfall: Spinnreserve

Das Bereitstellen von Reservezeiten durch Generatoren für kurze Zeiträume ist ineffizient und teuer. Ein auf Ultrakondensatoren basierendes Energiespeichersystem hat die gleichen Vorteile der Redundanz, kann die Last bei Bedarf sofort aufnehmen und Netzwerkausfälle verhindern - und dies bei gleichzeitiger Senkung der Kosten.

Die Verwendung von Ultrakondensatoren ermöglicht:

  • das Abschalten der Generatoren, anstatt sie für kurze Leistungsspitzen in Reserve zu halten,
  • das senkt die Betriebskosten

Anwendungsfall: Lastübertragung des Wellengenerators

Die Lastübertragung zwischen Wellengeneratoren und Hilfsgeneratoren kann bei schwierigen Bedingungen gefährlich sein. Dies führt zu:

  • verringerter Effizienz,
  • Erhöhung der Betriebsstunden und Kosten

Ultracapacitor energy storage for marine applications

Ein Energiespeicher basierend auf Ultrakondensatoren sorgt für eine sichere und effektive Lastübertragung zwischen Welle und Hilfsgeneratoren, indem er als dynamischer Energiespeicher zur Synchronisieren bei instabiler Versorgung dient.

Die Verwendung von Ultrakondensatoren ermöglicht:
  • Mehr Sicherheit,
  • mehr Flexibilität im Betrieb,
  • niedrigere Betriebskosten

Aktive seeganganskompensierende 20-t-Winde (Dauerbetrieb)

Aktive Seegangskompensation ist eine Anwendung, bei der Ultrakondensatoren glänzen können. Die hohe Leistung, die hohe Anzahl von Lebenszyklen, praktisch sofortiges Laden und Entladen, hohe Zuverlässigkeit und Toleranz für extreme Witterungsbedingungen bieten große Vorteile..

Ultracapacitor energy storage for marine applications

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Wieso Skeletons Ultrakondensatoren perfekt für diese Branche sind

Kraftstoffeinsparung

Elektrische Motoren können an Orten mit niedriger Geschwindigkeit genutzt werden wie zum Beispiel in Häfen oder wenn aus anderen Gründen keine große Energie benötigt wird.

Reduzierte Treibhausgasemissionen

Elektrische Motoren stoßen keine Treibhausgase aus und reduzieren dadurch signifikant die kombinierten Emissionen von Schiffen.

Niedrigere Betriebskosten

Ultrakondensatorenbasierte Energiespeichersysteme verfügen über eine signifikant längere Lebenszeit und sind zuverlässiger als traditionelle Lithium-Ionen-Akkus. Ultrakondensatoren funktionieren auch zusammen mit Akkus und reduzieren die Belastungen, die der Motorenstart für Akkus verursacht. Das führt zu einer längeren Lebensdauer.