DIN-Normenausschuss Maschinenbau (NAM)
DIN IEC/TS 62933-5-1
; VDE V 0520-933-5-1:2020-04
Elektrische Energiespeichersysteme (EES-Systeme) - Teil 5-1: Sicherheitserwägungen für netzintegrierte EES-Systeme - Allgemeine Spezifikation (IEC TS 62933-5-1:2017)
Electrical energy storage (EES) systems - Part 5-1: Safety considerations for grid-integrated EES systems - General specification (IEC TS 62933-5-1:2017)
Verfahren
Vornorm
Einführungsbeitrag
Regierungen haben zahlreiche Pläne für die zukünftige Erzeugung und das Management von Elektrizität entwickelt. Solche aktuellen Pläne können jedoch nicht ohne Langzeitspeicher mit Kapazitäten im Multi-MWh-Bereich implementiert werden. Es sind mehrere Arten von Speichertechnologien entstanden. Beispiele dieser Technologien sind Pumpwasserspeicher (PHS, en: pumped hydro electric storage), elektrochemische Batterien, Schwungradspeichersysteme und Wasserstoff und synthetisches Erdgas (SNG). Das Pumpspeicherkraftwerk hat sich in Bezug auf die Gesamtmenge der gespeicherten Energie als weit verbreitet erwiesen. Ein Schwungrad ist ein kinetisches Energiespeichermodell mit hoher Energiedichte, ausgezeichneter Zyklusstabilität und langer Lebensdauer. Während einige Schwungräder für den Kurzzeit-Betrieb ausgelegt sind, können andere für längere Zeiträume bis zu einigen Stunden betrieben werden. Batterien bedürfen der Weiterentwicklung vornehmlich zur Kostensenkung und bei einigen Technologien auch zur Erhöhung der Energiedichte. Wasserstoff und synthetisches Erdgas (SNG, en: synthetic natural gas) sind, wenn sie Erdgas hinzugefügt werden, aufgrund ihrer Energiespeicherdauer und -kapazität wahrscheinlich Grundelemente künftiger elektrischer Stromnetze. Wasserstoff und SNG sollten weiter erforscht und über eine breite Front entwickelt werden, einschließlich physikalischer Einrichtungen, Zusammenwirken mit bestehenden Gasanwendungen für Versorgungs- und Verteilungsnetze, optimaler chemischer Prozesse, Sicherheit, Zuverlässigkeit und Wirkungsgrad. Das IEC White Paper "Electrical Energy Storage" (2011-12) kann weitere Hintergrundinformationen zu den betroffenen EES-Systemen liefern. Die IEC erwartet wie bereits zuvor in anderen Bereichen, mit dem Bedarf an internationalen Konsensnormen für die Sicherheit neuer Speichertechnologien mitzuhalten. Es ermutigt Regulierungsbehörden, die Forderung nach der Garantie der Sicherheit dieser Technologien frühzeitig zu erkennen und zur Erstellung geeigneter Internationaler Normen beizutragen, auf denen harmonisierte Vorschriften beruhen können. Für ausgereifte EES-Systeme bestehen verschiedene IEC-Normen, welche technische Merkmale, Prüfung und Systemintegration abdecken. Für die anderen Technologien bestehen nur einige wenige Normen zu speziellen Themen. Bislang ist keine allgemeine Norm über die Sicherheit des Einbaus von EES-Systemen in ein Stromnetz erarbeitet worden. Das schnelle Wachstum und die neuen Technologien in Zusammenhang mit elektrischer Energiespeicherung in der nahen Zukunft sowie deren Errichtung durch Anwender werden besondere Anforderungen an die Sicherheit stellen. Gleichzeitig werden die Gesellschaft und Regierungen die Gewährleistung der Sicherheit benötigen, bevor die dringend erforderlichen Systeme angewendet werden können. Dieses Dokument ist ein entscheidender Schritt hin zum schrittweisen Abgleich mit spezifischen Technologien und Anwendungen hinsichtlich der Sicherheit von vorgefertigten oder vor Ort montierten netzintegrierten EES-Systemen. Zuständig ist das DKE/UK 261.1 "Elektrische Energiespeichersysteme" der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE.
