Technologie | 1st Flow Energy Solutions GmbH

Die Speichersysteme von 1st Flow Energy Solutions basieren auf einer Vanadium-Redox-Flow-Technologie, bei der Energie in einem flüssigen Energieträger, dem sogenannten Elektrolyten, gespeichert wird.

Der Energieträger besteht aus Vanadium-Ionen in einer wässrigen Lösung. Zur Speicherung von Energie werden die vier verschiedenen möglichen Ladezustände der Vanadium-Ionen, die sogenannten Oxidationsstufen, ausgenutzt.

Zum Laden/Entladen des Energieträgers wird dieser durch elektrochemische Zellen gepumpt, in der in Abhängigkeit von der Stromrichtung spezifische Redox-Reaktionen getrieben werden. So wird bspw. beim Ladeprozess in einer Halbzelle Vanadium mit der Oxidationsstufe 3+ zu 2+ reduziert und gleichzeitig in der anderen Halbzelle Vanadium 4+ zu 5+ oxidiert. Beim Entladen finden in der jeweiligen Halbzelle, die gegenläufigen Reaktionen statt; also eine Oxidation von 2+ zu 3+ und die Reduktion von 5+ zu 4+.

Für das Laden/Entladen müssen die Redox-Reaktionen gleichzeitig und in der elektrochemischen Zelle geschehen. D.h. wird kein Energieträger in die Zelle gepumpt, kann auch keine Reaktion stattfinden. Eine vollständige, ungewollte Selbstentladung ist technisch nicht möglich.

Das Laden/Entladen sind chemische Reaktionen in einer Flüssigkeit ohne mechanischen Anteil, ohne Verbrauch oder Abnutzung der beteiligten Komponenten. Es gibt daher keine Begrenzung der Nutzungsdauer oder Begrenzung der Lade/Entladezyklen, wie sie bei anderen Speichertechnologien häufig auftreten. Falls es dennoch irgendwann nötig werden sollte, lässt sich der Energieträger problemlos einem vollständigen Recycling zuführen und insbesondere das Vanadium vollständig in neue Produkte überführen.
Andere Energiespeicher können durch Tiefentladung oder Überladung irreparablen Schaden nehmen und sich ggf. selbst zerstören. Bei einer Vanadium-Redox-Flow-Batterie von 1st Flow Energy Solutions ist schädliche Tief- oder Überladung systemtechnisch nicht möglich.

Der Energieträger ist nicht entflammbar oder explosiv, so dass die Speichersysteme von 1st Flow Energy Solutions ohne Mindestabstände installiert werden können, so dass höhere Flächenenergiedichten als mit anderen Speichertechnologien erreicht werden können.
Der Energieträger wird in Tanks vorgehalten und bei Bedarf durch die elektrochemischen Zellen gepumpt. Das Volumen der Tanks bestimmt die Kapazität und die Anzahl der Zellen die mögliche Leistung des Energiespeichers. Hierdurch können die Parameter des Speichers an die Nutzungsszenarien und somit an den Kundenbedarf angepasst werden.

1st Flow Energy Solutions hat in allen Teilbereichen einer Redox-Flow-Batterie Lösungen entwickelt, welche den Kundennutzen signifikant erhöhen.

  • Einfache Handhabung des Systems und einfache Integration in bestehende energetische Infrastrukturen über die native Integration in das quelloffene Energiemanagementsystem OpenEMS
  • Adaptive Prozesssteuerung zur Maximierung der Systemeffizienz
  • Hohe Leistungsdichten zur Reduzierung der hydraulischen Komponenten
  • Erhöhung der maximalen Betriebstemperatur zur Effizienzsteigerung
  • Verwendung von innovativen Sensoren zur optimalen Prozesssteuerung