Mein Vorschlag war nicht "man kann", sondern "man sollte"...
Vor allem sollte man das Nachdenken nicht vergessen. Und mal
abschätzen, welche Speicherkapazität ein Akku denn haben müsste, um
die Kurzschlussleistung von Turbogeneratosätzen zu erreichen. Und
was bitte der Wechselrichter kosten würde. Dann ist nämlich
jegliches Gefasel vom allgemeinen technischen Fortschritt unnötig.
"grundsätzlich" "können", "wenn" - das Übliche. Von Dir kommt selten
Brauchbareres als heiße Luft, allgemeine Trivialitäten, Unsinniges
oder ein Verweis auf Selbiges.
V.
Es kommt nicht darauf an was ein einzelner Akku und Wechselrichter leistet,
sondern was Millionen solcher batteriegestützter Wechselrichter leisten können.
Schön dass Du wieder einmal unsachlich wirst, wenn man Deine Aussagen widerlegt
hat.
Selbstverständlich kommt es darauf an, was ein einzelner
Wechselrichter und Akku leistet - und ob das System wirtschaftlich
ist. Denn die von Dir völlig aus der Luft gegriffenen Millionen von
Akkus und Wechselrichtern sind Millionen einzelner Wechselrichter
und Akkus.
Außerdem müsste es vielleicht die Millionen erst einmal geben? Das
hängt von Millionen von Einzelfallentscheidungen ab, die Du als
positiv gefällt annimmst. Was soll das denn sein - wenn nicht
exactamente heiße Luft?
Wieso? Das ist doch eigentlich das Sachlichste, was man zu Deinen
Posts sagen kann. Insofern also sachlich nicht falsch :-)
Du hast meine Aussagen nicht widerlegt, sondern mit Vermutungen und
Annahmen geantwortet. Das ist lächerlich.
V.
Volker Staben schrieb:
> Vor allem sollte man das Nachdenken nicht vergessen. Und mal
Da Kurzschlussleistung in der Regel Blindleistung ist, hat das Anbieten
von Kurzschlussleistung keine Konsequenzen auf die Kapazität zur
Speicherung von Wirkenergie. Selbst wenn man Wirkleistung in einen
Kurzschluss einspeisen könnte, wäre das nur für einen Bruchteil einer
Sekunde gefordert, bis der Schutz den Fehler als solchen erkannt hat.
Das ist ein Zeitbereich von bis zu 150 ms.
Der Wechselrichter müsste allerdings eine höhere Stromtragfähigkeit
aufweisen. Hier stellt sich die Frage, wieviel Kurzschlussstrom mit
angepassten Schutzkonzepten benötigt wird. Aus der Historie heraus ist
man an einen ca 8 fachen Kurzschlussstrom aus einer Synchronmaschine
gewohnt, aber lassen sich Fehler im Netz auch mit niedrigeren
Kurzschlussströmen erkennen. Was passiert im Verteilnetz, reicht die
Kurzschlussleistung vom Trafo aus? Reicht es im Übertragungsnetz an
kritischen Stellen ähnlich wie in Biblis die alten Generatoren als
Phasenschieber weiterlaufen zu lassen? Wozu wird eine hohe
Kurzschlussleistung noch benötigt?
Gruß,
Gunnar
Im Falle eines konstant anstehenden idealen Kurzschlusses. Ein Netz
im Schwarzzustand stellt jedoch vermutlich keinen konstant
anstehenden idealen Kurzschluss dar. Es wird den Einspeisern wohl
kaum eine andere Wahl bleiben, als im Schwarzstartfall Wirkleistung
einzuspeisen.
Vermutlich. Und die Frage bleibt offen: welcher Aufwand ist dafür
nötig? Und welche Kosten fallen dafür an?
Gruß, V.
Nur damit wir nicht aneinander vorbei reden, erkläre ich noch mal, was
ich unter Schwarzstartfähigkeit und Systemwiederaufbau verstehe. Vor
einem Schwarzstart muss man erstmal den Schwarzfall (Blackout) üben. In
der Regel versucht man das zu vermeiden, indem Kraftwerke möglichst
schnell und ohne eine Über- oder Unterfrequenzabschaltung auf Hauslast
im Inselbetrieb gefangen werden sollen. Eine bestehende Kraftwerksinsel
ist bei thermischen Kraftwerken leichter zu halten als eine neue Insel
aufzubauen, an die man andere Lasten und Erzeuger dranknüpfen kann. Wenn
man eine solche Insel nicht hat, muss man eine schwarzstartfähige Anlage
aus dem Dornröschenschlaf wecken.
Das Schwierige am Schwarzstart ist gar nicht mal so sehr der Betrieb bei
Niedriglast (beim Wasserkraftwerk Schieber öffnen, Turbine hochfahren,
mit der internen Verbrauchern zusammenschalten und bei Niedriglast
stabilisieren), sondern die Zuschaltung einzelner Abgänge am
Umspannwerk. Erst wenn man ein paar Lasten zugeschaltet hat und das
Kraftwerke auf vernünftiger Teillast läuft, kann man das nächste
Kraftwerk hochfahren und synchronisieren und dann weitere Lasten
zuschalten. Die Schwierigkeit liegt in der Beherrschbarkeit der
Zuschaltvorgänge, weil die relative Lastzunahe groß ist. Die Anlage muss
also recht zügig die Stellorgane für die Leistung von fast zu auf
mittel-auf drehen, damit die Frequenz nicht absäuft und ein
Unterfrequenzschutz einen neuen Schwarzstart-Versuch einläutet.
Bei einem Batteriewechselrichter sehe ich persönlich keine größeren
technischen Herausforderungen den Lastfolgebetrieb im Millisekundentakt
durchzuführen, wohinggegen mechanische Antriebe etwas langsamer
reagiern. Nicht umsonst ist bei der Primärregelleistung ein Zeitfenster
von bis zu 30s zulässig und Speicherwasserkraftwerke mit langer
Druckwasserleitung eignen sich aufgrund des Allpass-Verhaltens noch
nicht mal für diese Aufgabe: Wenn man unten schnell das Ventil aufdreht,
ist erstmal der Druck weg und die Leistung sackt ab, bevor sich die
Wassersäule in Bewegung setzt und die Leistung an der Turbine erhöht.
Der Sunny-Island Batteriewechselrichter spezifiziert:
http://www.sma.de/en/products/off-grid-inverters/sunny-island-5048.html#Technical-Data-8955
AC power (at 25 °C / at 45 °C):
5000 W / 4000 W
AC power at 25 °C for 30 min / 1 min / 3 s:
6500 W / 8400 W / 12000 W
Rated current / max. output current (peak):
21.7 A / 120 A for approx. 60 ms
Scheinleistung bei Nennstrom sind also rund 15 kVA. Das Kühldesign lässt
5 kW dauerhaft bei 25°C zu und für ein paar Sekunden auch das Doppelte.
Ein Kurschlussstromimpuls zur Auslösung von Sicherungen kann für drei
Perioden geliefert werden. Das ist also in diesem Fall alles schon drin
und kostet nix extra. Wenn man nach dem selben Prinzip Wechselrichter
für einen 5 MW Batteriecontainer auslegen würde, dann wäre dieser
geeignet, um z.B. die Schwarzstartfähigkeit einer MS-Zelle zu
garantieren (z.B. 3 x 20 MVA Trafos mit angeschlossenem 10 MW Windpark,
drei Biogasanlagen und vielen vielen NS-Einspeisern auf PV-Basis).
Gruß,
Gunnar
Dann wissen wir das. Wie sähen Vergleichsdaten einer
Synchronmaschine aus?
Wenn. Dann wäre dieser einen Zelle geholfen. Und es bleibt die Frage
offen: was kostet das im Gesamtsystem? Und wieder im Vergleich zu
dem, was die Synchronmaschine von Haus aus mitbringt?
Gruß, V.
Da musst Du den SM-Lieferanten deines Vertrauens befragen oder in ein
Lehrbuch schauen. Bei mir habe ich griffbereit A. Schwab,
Elektroenergiesysteme: Kap 6.10 Der Synchrongenerator im Kurzschluss, da
steht aber keine Liste an Beispielwerten für den Stoßkurzschlussstrom
drin. Vielleicht lohnt ein Blick in die VDE 0102
(DIN EN 60909) Kurzschlussströme in Drehstromnetzen.
Wie schon gesagt: über den Trafo, der auch Teil des Gesamtsystem ist,
kommt normalerweise ein genügend großer Kurzschlussstrom. So wurden
Verteilnetze vor der Einführung dezentraler Erzeuger schutztechnisch
betrieben. Ein anderes Problem ist, dass die Kurzschlussleistung zu hoch
sein kann, d.h. das Trennvermögen eines Leistungsschalters wird durch
den zusätzlichen Kurzschlussstrom der stromab gelegenen
Synchrongeneratoren (Biogas, Wasserkraft) ggf. überschritten. Das ist
bei einer anfänglichen Dimensionierung kein Problem, aber wenn sich das
Netz jedes Jahr verändert, will man trotzdem nicht regelmäßig die
Schutztechnik umbauen, sondern robuste Konzepte haben.
Gruß,
Gunnar
Ich betreibe meine Inselwechselrichter immer wieder mal aus Versehen so, dass
sie einen Schwarzstart machen müssen. Da ist der Verbraucher mit z.B. 3 kW schon
eingeschaltet bevor der Wechselrichter an ist. Das ist überhaupt kein Problem.
Letzthin habe ich mal einen Kompressor mit 2,8 kW an einem 4 kW Wechselrichter
angeschlossen und eingeschaltet. Der Kompressormotor hat sich kurz gerührt und
dann hat sich der Wechselrichter für 10 s abgeschaltet. Dies hat sich dann immer
wiederholt. Die Leistung reichte nicht aus. Am 6 kW Wechselrichter lief der
Motor aber problemlos an.
Die entscheidende Frage ist wie man alle Wechselrichter, die für einen
Schwarzstart in einem großen Netz brauchen würde, automatisch synchronisiert.
Normale Einspeisewechselrichter erwarten ja Netzspannung am Eingang bevor sie
sich snchron aufschalten. Für einen Schwarzstart müssten sie auch ohne
Netzspannung synchron einspeisen. Ich könnte mir vorstellen, dass man das
gesamte Netz hierarchisch in Inselnetze aufteilt. Dies fängt an bei der Insel in
einem Haus, geht über Teile des Ortsnetzes, das gesamte Ortsnetz, das regionale
Netz usw. Jede dieser Inseln hat einen zentralen Frequenzregler, der über
Signale auf dem lokalen Inselnetz, ähnlich wie Powerline alle angeschlossenen
Erzeuger erst Mal von der Frequenz her synchronisiert, bevor sie sich
gleichzeitig auf Befehl auf das Netz aufschalten. Dadurch wirken alle Erzeuger
wie ein großes Kraftwerk. Wenn das lokale Inselnetz stabil ist, dann wird die
Frequenz dieses Netzes mit dem übergeordneten Netz synchronisiert. Wenn das
geschehen ist, dann können vom Frequenzregler im übergeordneten Netz alle
Inselnetze aktiviert werden und sich gleichzeitig aufschalten, usw.
Erleichtert könnte das alles noch werden wenn in allen Verbraucheranschlüssen,
die keinen Erzeuger beinhalten, über die Zentrale alle Verbraucher über eine ENS
vom Netz genommen würden. Dann braucht man zum Schwarzstart nicht so viel
Leistung und auch die Verbraucher sind vor möglichen Schäden durch den
Schwarzstart geschützt.
Das nennt sich Cold Load Pickup. Wenn kein Netz da ist, soll sich der
Verbraucher abschalten. Das ist besonders doof, wenn z.B. bei Kühlgeräte
(Klimaanlagen, Kühlschränke) nach einem Stromausfall die Taktung
synchronisiert wurde: Alle Anlagen werden aufgrund des Temperaturfühlers
auf EIN gestellt.
Wenn der Netzbetreiber wieder Spannung auf die Leitung gibt, schalten
alle ein, was zu Störungen führen kann. Daher ist zur Vermeidung dieser
Störeffekte bei Stromausfall die Gerätesteuerung gehalten, das
Hauptrelais zu öffnen und nach der Spannungswiederkehr erst nach einer
(randomisierten) Verzögerung zuzuschalten.
Siehe auch:
http://www.pes-psrc.org/Reports/Cold_Load_Pickup_Issues_Report.pdf
Gruß,
Gunnar
Hallo,
der dazu nötige Aufwand wäre doch etwas heftig.
Alle diese Inseln, von der kleinsten mit nur einem Haus bräuchten einen
Trennschütz zum Aufschalten. Die Frequenz zur Synchronisierung auf dem
eigentlich toten Netz zu verbreiten scheint mir auch etwas gewagt. Der
Zeitpunkt zum Aufschalten müsste ja auch verbreitet werden.
Bye
geliefert werden. Das ist also in diesem Fall alles schon drin und kostet nix
extra.
Batteriecontainer auslegen würde, dann wäre dieser geeignet, um z.B. die
Schwarzstartfähigkeit
Ohne nachzurechnen hätte ich jetzt gesagt, dass die Überdimensionierung bei
kleinen Anlagen billiger ist als bei grossen. Viele Teile sind allein schon
zur besseren Handhabung in Produktion, Einbau und Betrieb mechanisch und damit
indirekt elektrisch überdimensioniert. Im Gegenteil, es wäre ja teurer, jede
Leitung in einem Kabelbaum (im PC etwa) auf thermischen Grenzstrom hin zu
optimieren, etwa auf 5 mA :-). Auch hat man die Sache von PC, USV und so weiter
bis in den kW Bereich schon gut optimiert und es stehen viele Bauteile ab Lager
zur Verfügung; über 100 A für den Prozessor erschreckt ja heute niemanden mehr.
Was dann darüber liegt, da braucht es entweder massives Parallelschalten, was
per Daumenregel so ab ca. 6 Einheiten unrentabel wird, oder andere, d.h.
grössere
seltener gebrauchte und daher teurere Bauteile.
Die sogenannte dynamische Netzstützung, die innerhalb von Millisekunden
reagieren soll, wird weniger gebraucht um im Fehlerfall die Netzspannung
zu stützen, sondern der nach Kennlinie eingespeiste Blindstrom dient in
der Regel dazu, die Schutzeinrichtungen im Netz zu auszulösen.
Beispiel: Ein Mittelspannungsstrang habe 500 A Nennstrom (20 kV x 500 A
= 10 MVA). Es sind auch 10 MVA umrichterbasierte Anlagenleistung
installiert. Wenn nun ein Fehler auftritt, dann könnten diese Anlagen in
der Regel nur den Nennstrom liefern. Ein Schutzgerät, das auf Ströme
achtet, wüsste gar nicht, dass ein Fehler auftritt, wenn es nicht den
Kurzschlussstrom vom Trafo gäbe.
In Inselnetzen ist daher ein Synchrongenerator nicht schlecht, der rund
das 8 fache an Nennstrom liefert, so dass die Sicherung zuverlässig
fliegt. Das ist auch der Grund für die etwas andere Dimensionierung von
(Insel)Batteriewechselrichtern. Ansonsten würde ein Kurzschluss ewig
weiterbrennen und die Sicherung sieht nur einen Nennstrom.
Bei einem Digitalschutz lässt sich mittlerweile viel parametrisieren und
wenn man Geld genug ausgeben will, kann man jede Leitung ähnlich einem
FI mit Differentialschutz ausrüsten, der keine deutlichen Überströme
braucht, um falsch positive und falsch negative Auslösungen zu
vermeiden. Die übliche Schutztechnik in der Niederspannung ist aber nach
wie vor eine (Schmelz)Sicherung.
Es geht also weniger um die Leistung, als um den Strom, der als Signal
für einen Fehler gebraucht wird. Ein Wechselrichter mit Nennstrom ist
kein Signalgeber für einen Problemfall.
Gruß,
Gunnar
das tun sie auch nicht. Hier stehen oft und regelmäßig 1-3 Blöcke in
Standby oder laufen in Teillast, weil viel EE ins Netz eingespeist wird.
Das sind dann pro abgeschaltetem Block 500MW, also nicht gerade Peanuts.
Bis denn dann
Huiiii, sehr gewagte Aussage! Da stehst Du aber gerade auf einem seeehr
schmalen Brett. Für welche Betriebsart würdest Du dann das KW
Jänschwalde vorsehen?
Das interessiert mich jetzt in diesem Zusammenhang garnicht.
Bis denn dann
Virtuelle Trägheit im Netz braucht natürlich zur Emulation der
Schwungradspeicher reale Speicher für den Wirkleistungsabruf nach df/dt
Schema. Das können z.B. Batteriespeicher sein. Die sind prinzipiell
genauso schwarzstartfähig wie Wasserkraftwerke oder GT-Kraftwerke, wo
man nur ein Ventil aufdrehen muss (bzw. Zündenergie und Energie für die
Anlagensteuerung aufbringen muss).
Schwarzstartfähigkeit hat im übrigen nichts mit der Synthetic Inertia
tun (die bei Hydro Quebec schon seit ein paar Jahren im Grid Code
steht). Genausowenig haben rotierende Massen nichts mit
Kurzschlussleistung zu tun. Rotierende Massen sind
Wirkleistungsspeicher, Kurzschlussleistung ist aber Blindleistung, die
aus den Magnetfeldern der Synchronmaschinen kommt.
Natrium-Schwefel-Batterien haben ein festes Leistungs-Energieinhalt
verhältnis, ich glaube das war eine 6 h Speicherzeitkonstante.
Jedenfalls hält es der (einzige kommerzielle) Hersteller so.
Gruß,
Gunnar
Ich wollte mich eigentlich nicht mehr hinein hängen.
Aber: wo liest Du auf dieser Seite die aktuelle Kraftwerks-
einspeisung heraus?
Das sind Kundendaten, und die werden nicht veröffentlicht.
Was glaubst Du, warum z.B. die Leistungswerte von Baltic
nicht verfügbar sind? Genau, ist ein Kunde.
Und einfach aus der aktuellen Wirkleistungsbelastung der
Leitungen die aktuelle KW-Einspeisung heraus zu lesen
grenzt an das Lesen von Glaskugeln, zumindest für Laien
wie Dich.
Vielleicht solltest Du mal den erklärenden Text zu diesem
Chart lesen.
Hast Du Dir mal wieder aus verschiedenen Quellen was zusammen
gebastelt und in Dein Weltbild eingepasst? Z.B. die Leistungs-
daten der EEX, obwohl da die aktuellen Redispatch-Leistungen
nicht eingepreist sind, weil Kurzfristmaßnahmen, direkt verein-
bart zwischen KW-Betreiber und ÜNB?
Nun, wundert mich nicht.
Nein, ich hoffe, dass er das weiterhin tut, wenn er es denn tut.
Ich erlebe in regelmäßigen Abständen, mit was für Flausen
Absolventen zu uns kommen. Das kostet dann Zeit und Nerven in
der Ausbildung, um deren Weltbild wieder zu korrigieren, damit
man sie ruhigen Gewissens auf den lebenden Patienten loslassen
kann.
Warum meldet sich nach Lektüre des Artikels mein Magengeschwür?
Jörg (is mir schlecht)
Achja, wie wäre es mit Tante Goo: Linnenfelser und Europäisches
Institut für Klima und Energie e.V.:
Lastganglinien als Erfolgskontrolle der Energiewende.
Der Autor wird mit Sicherheit nicht von den pösen Energiekonzernen
bezahlt.
Man kann die Einspeisung über die Belastung der Leitungen ermitteln. Es fällt
doch auf, dass wenn der Wind stark weht gerade die Leitungen im Umfeld der
Kraftwerksblöcke stark belastet sind.
Wenn bestimmte Leitungen in der Nöhe der Kraftwerksblöcke und auf den
Hauptachsen zum Export nach Süddeutschland überlastet sind, dann kann man da
schon seine Schlüsse daraus ziehen.
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