Derzeit wird der Bau neuer Energiebasen, vor allem in der Wüste und der Gobi, in großem Umfang vorangetrieben. Das Stromnetz in der Wüste und der Gobi ist schwach und seine Kapazität begrenzt. Um die Übertragung und den Verbrauch neuer Energie zu gewährleisten, ist ein ausreichend großes Energiespeichersystem erforderlich. Die klimatischen Bedingungen in der Wüste und der Gobi sind jedoch komplex, und die Anpassungsfähigkeit herkömmlicher elektrochemischer Energiespeicher an extreme Klimabedingungen ist noch nicht erwiesen. Kürzlich hat Azelio, ein schwedisches Unternehmen für langfristige Energiespeicherung, ein innovatives Forschungs- und Entwicklungsprojekt in der Wüste von Abu Dhabi gestartet. Dieser Artikel stellt die Langzeitspeichertechnologie des Unternehmens vor und hofft, Energie in der neuen Energiebasis der Wüste Gobi zu speichern. Die Projektentwicklung soll inspirieren.
Am 14. Februar starteten die Masdar Company (Masdar) aus den Vereinigten Arabischen Emiraten, die Khalifa University of Science and Technology und die schwedische Azelio Company in der Wüste von Masdar City in Abu Dhabi ein Demonstrationsprojekt zur „Photovoltaik- und Wärmespeicherung“, das rund um die Uhr ununterbrochen Strom liefern kann. Das Projekt nutzt eine von Azelio entwickelte Wärmespeichertechnologie mit Phasenwechselmaterial (PCM) aus recycelter Aluminiumlegierung, um Energie in Form von Wärme in Metalllegierungen aus recyceltem Aluminium und Silizium zu speichern und diese nachts mithilfe von Stirlinggeneratoren in elektrische Energie umzuwandeln, um so eine ununterbrochene Stromversorgung rund um die Uhr zu erreichen. Das System ist in einem Bereich von 0,1 bis 100 MW skalierbar und wettbewerbsfähig, mit einer maximalen Energiespeicherdauer von bis zu 13 Stunden und einer geplanten Betriebsdauer von über 30 Jahren.
Ende dieses Jahres wird die Khalifa-Universität über die Leistung des Systems in Wüstenumgebungen berichten. Die Speichereinheiten des Systems werden anhand verschiedener Kriterien demonstriert und bewertet, darunter die 24-Stunden-Versorgung eines atmosphärischen Wasserkraftwerks mit erneuerbarer Elektrizität, um Feuchtigkeit zu speichern und zu nutzbarem Wasser zu kondensieren.
Azelio hat seinen Hauptsitz in Göteborg, Schweden, und beschäftigt derzeit mehr als 160 Mitarbeiter. Das Unternehmen unterhält Produktionsstätten in Uddevalla, Entwicklungszentren in Göteborg und Omar sowie Niederlassungen in Stockholm, Peking, Madrid, Kapstadt, Brisbane und Varza. Zart verfügt über Niederlassungen.
Das 2008 gegründete Unternehmen konzentriert sich auf die Produktion und Herstellung von Stirlingmotoren, die Wärmeenergie in Strom umwandeln. Ursprünglich konzentrierte sich Azelio auf die gasbetriebene Stromerzeugung mit der GasBox, einem Verbrennungsgas, das einen Stirlingmotor mit Wärme versorgt und so Strom erzeugt. Heute verfügt Azelio über zwei Produkte: die GasBox und die SunBox, eine verbesserte Version der GasBox, die Solarenergie anstelle von Gasverbrennung nutzt. Beide Produkte sind mittlerweile vollständig kommerzialisiert und in mehreren Ländern im Einsatz. Azelio hat den Entwicklungsprozess perfektioniert und über zwei Millionen Betriebsstunden Erfahrung gesammelt. Das 2018 gegründete Unternehmen engagiert sich für die Förderung der Langzeit-Energiespeichertechnologie TES.POD.
Die TES.POD-Einheit von Azelio besteht aus einer Speicherzelle mit Phasenwechselmaterial (PCM) aus recyceltem Aluminium, die in Kombination mit einem Stirlingmotor bei voller Ladung eine stabile Entladung von 13 Stunden erreicht. Im Vergleich zu anderen Batterielösungen ist die TES.POD-Einheit einzigartig: Sie ist modular aufgebaut, verfügt über eine langfristige Speicherkapazität und erzeugt beim Betrieb des Stirlingmotors Wärme, was die Systemeffizienz erhöht. Die Leistung der TES.POD-Einheiten bietet eine attraktive Lösung für die weitere Integration erneuerbarer Energien in das Energiesystem.
Phasenwechselmaterialien aus recycelten Aluminiumlegierungen werden als Wärmespeicher eingesetzt, um Wärme oder Strom aus erneuerbaren Energiequellen wie Photovoltaik und Windenergie zu gewinnen. Die recycelbaren Aluminiumlegierungen speichern Energie in Form von Wärme. Durch Erhitzen auf etwa 600 Grad Celsius wird ein Phasenübergangszustand erreicht, der die Energiedichte maximiert und eine langfristige Energiespeicherung ermöglicht. Bei Nennleistung kann das Material bis zu 13 Stunden lang entladen und bei voller Ladung 5–6 Stunden lang gespeichert werden. Da Phasenwechselmaterialien aus recycelten Aluminiumlegierungen (PCM) im Laufe der Zeit nicht abgebaut werden und verloren gehen, sind sie sehr zuverlässig.
Während der Entladung wird Wärme vom PCM über eine Wärmeträgerflüssigkeit (HTF) auf den Stirlingmotor übertragen. Das Arbeitsgas wird erhitzt und gekühlt, um den Motor zu betreiben. Die Wärme wird bedarfsgerecht an den Stirlingmotor übertragen, wodurch kostengünstig Strom erzeugt und tagsüber emissionsfrei Wärme mit einer Temperatur von 55–65 °C abgegeben wird. Der Azelio-Stirlingmotor hat eine Leistung von 13 kW pro Einheit und ist seit 2009 im kommerziellen Betrieb. Bislang wurden weltweit 183 Azelio-Stirlingmotoren eingesetzt.
Die aktuellen Märkte von Azelio liegen hauptsächlich im Nahen Osten, Südafrika, den USA und Australien. Anfang 2021 wird Azelio erstmals im Solarkraftwerk Mohammed bin Rashid Al-Maktoum in Dubai (VAE) kommerziell eingesetzt. Azelio hat bereits mehrere Absichtserklärungen mit Partnern in Jordanien, Indien und Mexiko unterzeichnet und Ende letzten Jahres eine Kooperation mit der marokkanischen Agentur für nachhaltige Energie (MASEN) vereinbart, um das erste netzgroße Kraftwerk in Marokko in Betrieb zu nehmen. Ein Wärmespeicher-Verifizierungssystem wird eingesetzt.
Im August 2021 kaufte das ägyptische Unternehmen Engazaat Development SAEAzelio 20 TES.POD-Einheiten zur Energieversorgung der landwirtschaftlichen Entsalzungsanlagen. Im November 2021 erhielt das Unternehmen einen Auftrag über acht TES.POD-Einheiten von Wee Bee Ltd., einem südafrikanischen Agrarunternehmen.
Im März 2022 trat Azelio mit der Installation des US-Zertifizierungsprogramms für seine TES.POD-Produkte in den US-Markt ein, um sicherzustellen, dass diese den US-Standards entsprechen. Das Zertifizierungsprojekt wird in Baton Rouge, Los Angeles, in Zusammenarbeit mit der MMR Group, einem in Baton Rouge ansässigen Elektrotechnik- und Bauunternehmen, durchgeführt. Die Speichereinheiten werden im April von Azelios schwedischem Standort an MMR geliefert, um den US-Standards zu entsprechen. Im Frühherbst folgt die Installation des Zertifizierungsprogramms. Jonas Eklind, CEO von Azelio, sagte: „Die US-Zertifizierung ist ein wichtiger Schritt in unserem Plan, unsere Präsenz auf dem US-Markt gemeinsam mit unseren Partnern auszubauen. Unsere Technologie ist ideal für den US-Markt in Zeiten hohen Energiebedarfs und steigender Kosten geeignet. Wir bauen eine zuverlässige und nachhaltige Energieversorgung aus.“
Veröffentlichungszeit: 21. Mai 2022
