Frage zu Solaranlage

Am 04.05.2013 21:02, schrieb Gunnar Kaestle:

Ist einmal das Konzept dieser Wandler erarbeitet, dürften sie sich im Baukastensystem relativ kostengünstig produziert lassen.

Ein Wechselrichter kann im Kurzschlußfall als Stromquelle arbeiten. Die dann im Abwärtsbetrieb verbraten Leistung ließe sich dann minimieren.

Am Sat, 04 May 2013 20:25:43 +0200 schrieb Gunnar Kaestle:

Unwahrscheinlich, dass die wenigen und teuren Ladezyklen für etwas anderes als Mobilität verwendet werden.

Lutz

Am 05.05.13 00.41, schrieb Gunnar Kaestle:

Schön gesehen. Nein, wir reden nicht aneinander vorbei.

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.

Joerg Bradel schrieb:

Um welches Geld? Da muss doch bei der Inbetriebnahme nur das entsprechene Programmmodul in der Anlagensteuerung aktiviert werden?

Eon Bayern ab S. 9:

EnBW Regional:

Eon-Bayern hat noch eine Hysterese drin, bei der EnBW ist eine Gradientenbegrenzung eingebaut. Das finde ich beides unschön, weil es nichtlineare Elemente im Signalfluss sind. Besser wäre meines Erachtens ein abgestimmter Tiefpass mit definiertem linearem PT1-Zeitverhalten besser. Das reale Leben ist schon nichtlinear genug (Stichwort Ferroresonanzen), da muss man nicht noch weitere Ansatzpunkte für einen nichtlinearen Oszillator einbauen.

Von der TU München wurde auch eine Q(U)-Studie erarbeitet:

Die Regelung wird meines Wissens durch ein Zertifikat nachgewiesen. Bei kleineren Anlagen gibt's ein Einheitenzertifikat, bei größeren erstellt der Zertifizierer aus den Einheitenzertifikaten und der Anlagenkostellation ein Anlagenzertifikat. Die Personalkapazitäten sind beim Netzbetreiber doch gar nicht vorhanden, um den Run zu bewältigen. Weder bei der Anschlussbeantragung und von einer messtechnischen Überwachung ganz zu schweigen. Deswegen wurde ein Teil der Aufgaben an den Zertifizierer delegiert, der im Übrigen nicht vom Netzbetreiber sondern vom Anlagenerrichter bezahlt werden muss, wenn er einen Konformitätsnachweis erbingen will.

Bei Verteilnetzbetreibern wird insbesondere in Süddeutschland, wo eine Masse an Kleinanlagen angeschlossen werden, nach dem Motto vorgegangen: Knicken, Lochen, Abheften. Der Netzbetreiber sieht sich nicht als Netzpolizei. Wenn etwas schief geht, können sich die zuständigen Versicherungen im Rahmen forensischer Untersuchungen streiten, ob der Inbetriebnehmer die Vorgaben nicht richtig umgesetzt hat, der Zertifizierer geschlampt hat, der Hersteller etwas fehlerhaftes geliefert hat, der NB sich falsche Parameter ausgedacht hat, oder, oder. Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser - das lässt sich bei der EZA-Zahl gar nicht nachprüfen. Hier muss in ein vernünftiges und vertrauenserweckendes System aus normativen Anforderungen, harten Typprüfungen und guter Zertifizierungspraxis investiert werden, anders bekommt man m.E. die dezentrale Systemtechnik nicht in den Griff.

Das sind vor allem auch nur einigen wenige größere Parks, wo der Betreuungsaufwand überschaubar ist und auch die Kosten für eine leittechnische Anbindung zum Abruf von Echtzeit-Daten keine Rolle spielen. Im Verteilnetz will man eine robuste Fire & Forget Einstellung haben, die man wenn möglich nie wieder anfassen muss.

Das wird sich ändern, wobei ich bei der Kurzschlussleistung noch keine so große Baustelle sehe. Die ist der dezentralen Einspeisung aus dem Trafo geflossen und tut es nach wie vor. Ich kann mir nicht vorstellen, dass ein Kurzschluss auf HS-Ebene es bis zur Schutzauslösung es schafft, über das HöS/HS-Umspannwerk das das Übertragungsnetz leerzusaugen. Nur falls Inselnetze in Mode kommen, muss man sich etwas überlegen, um dann auch im Inselfall genügend Kurzschlussleistung für die Schutztechnik im Verteilnetz verfügbar zu machen. Wenn da noch das ein oder andere BHKW am Start ist, ist der Drops gelutscht, ansonsten muss man gemäß der Sunny Island Spezifikation ein paar WR mit 5 fach Nennstrom für einige Dutzend ms zur Verfügung stellen.

Ich habe größere Bauchschmerzen, dass dezentrale Einspeiser "PSS-stabilisierte träge Massen" verdrängen und die Diskussion um die genauen Anforderung zur Emulation dieses Verhaltens zu lange dauert, so dass da ein Vakuum entsteht, was sich negativ auf die Netzdynamik (insbesondere Dämpfung) auswirkt.

Gruß, Gunnar

Lutz Schulze schrieb:

Die Elektroenergie muss ja soweiso rein, d.h. das kann man auch per Smart Charging geschickt machen und die Erzeugungsspitzen teilweise wegfiltern, wenn sich die Gelegenheit ergibt. Das Schwierigste ist es, das bisherige Tankverhalten zu ändern: statt die Batterie immer ganz leerzufahren, um dann mit Volldampf wieder vollzuladen, müsste (wie im übrigen in Skandinavien aufgrund der verbreiteten elektrischen Motorvorheizung üblich) das Auto bei Stillstand mit dem Netz verbunden werden.

Dann hätte man genügend Zeit und Muße, z.B. bei Frequenz- und Spannungserhöhungen, Leistung aus dem Netz zu nehmen und diese in die Batterie tropfen zu lassen. Wenn der Nutzer auf den roten Knopf drückt: Vollladen Jetzt! geht's situationsbezogen auch schneller. Aber ansonsten wäre ein netzdienliches Verhalten angebracht und ggf. auch Grund für eine pauschale Vergütung. Das hier finde ich eine gute IDEE:

Aber selbst wenn irgendwann das Rückspeisen kommt, ist das aus meiner Sicht nicht so tragisch. Zum einen sind die Batterien so ausgelegt, dass die kalendarische Alterung in der Regel schneller voranschreitet als die zyklische Alterung: Ein Standardnutzer hat nach 10 Jahren, wenn die Batterie einfach weggammelt noch nicht genügend Zyklen auf der Uhr. Zum anderen ist es ein eher seltener Vorgang, der vor allem bei Netznotfällen oder Sonderanwendungen (Versorgung von Inselnetzen: Camping; Ausfall der Stromversorgung -> Strom für die Heizungssteuerung aus der Garage, vgl. mit den Ideen aus Japan nach der überflutung der elektrischen Infrastruktur durch den Tsunami; Rettungsmaßnahme beim drohenden Blackout durch Frequenzabsturz wegen Leistungsmangel) zum Tragen käme und kein Regelbetrieb wäre.

Gruß, Gunnar

Horst-D.Winzler schrieb:

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

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 stimmt aber im Falle des Exports nicht. Auf exportierten Strom werden keien Netzentgelte bezahlt.

Es würde schon helfen wenn an jedem Regelzonen-/Netzübergang vom Netzbetreiber in dessen Netz der Strom hineinfließt, die Netznutzungsentgelte an den Netzbetreiber bezahlt werden müssten aus dessen Netz der Strom hinausfließt. Durch je mehr Regelzonen-/Netzübergänge der Strom fließt umso teuerer werden die Netzentgelte die dann vom Netzbetreiber von den Verbrauchern in seinem Netz bezahlt werden müssen. Lokal erzeugter Strom ist dann günstiger als Strom der über viele Grenzen hinweg fließt.

Auch wenn das System so im Einsatz ist, heißt das nicht dass es dann nciht Betrug am Verbraucher ist. Der der nichtpriviligierte Verbraucher muss für etwas bezahlen von dem er keinerlei Vorteil hat. Es ist sogar ein Nachteil, da wenn der Strom nicht exportiert werden könnte, der Strompreis an der Börse noch weiter sindken würde.

Dann sollen doch bitte diejenigen die Kosten tragen die davon profitieren und nicht die nicht-privilegierten Verbraucher.

Genau das Gegenteil ist der Fall. Nimmt man an ein Fahrzeug hat für eine Reichweite von 300 km einen Speicher von 60 kWh an Bord. Heutige LiFePO4 Akkus haben bei 70 % DOD mehr als 5000 Ladezyklen. Daraus ergibt sich eine Fahrleistung von mehr als 1 Mio km mit einem Akku. Die wenigsten Menschen werden in 20 Jahren Fahrzeugnutzung 1 Mio km fahren. Bei durchschnittlich 20.000 km sind es nur 40 % der möglichen Zyklen.

Warum soll also ein EV-Nutzer den Akku in seinem Fahrzeug nicht für die Netzstabilisierung bereitstellen, vor allem wenn der damit auch noch Einnahmen erzielen kann?

Diese Einnahmen können einen Teil der hohen Speicherkosten kompensieren. Zu beachten ist auch noch, dass so ein Speicher am Ende der Lebensdauer im Fahrzeug auch noch als Speicher für PV-Anlagen weiter leben kann. Denn er hat am Ende immer noch rund 80 % Restkapazität, was zwar wegen der geringeren Reichweite im Auto nicht mehr akzeptabel sein mag, aber für ein neues Leben in einem PV-Speicher recht das lange, vor allem weil er dann natürlich auch viel günstiger sein wird. Dies haben mittlerweile auch schon einige Automobilhersteller erkannt und wählen diesen Weg beim Recycling der alten Akkus im EV.

Volker Staben schrieb:

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

Großspeicher sehe ich eher direkt bei Windparks oder auch teilweise in Niederspannungs mit hohem PV-Anteil. Man kann dann bestehende Leitungen viel besser Ausnutzen ohne dass man eine Leistungsverstärkung braucht. Dies haben schon einzelne Betreiber von Ortsnetzen erkannt.

Emil Naepflein schrieb:

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:

Gruß, Gunnar

Am Sun, 05 May 2013 11:02:26 +0200 schrieb Emil Naepflein:

Welche der heute lieferbaren Fahrzeuge sind das? Und welche konkreten Garantien gibt der Hersteller?

Lutz

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Gunnar Kaestle schrieb:

Clausthaler Rrechtschreibung?

Gruß aus Bremen Ralf

Emil Naepflein schrieb:

Mit Großspeicher meine ich Anlagen in der Größenordnung 100 MW - 1 GW.

Das sind also Pumpspeicher oder adiabate Druckluftspeicher, die selber Standortwünsche haben. Energieeffizient nach ESOI-Kriterium aufgrund der vielen Speicherspiele, aber furchtbar langsam in der Projektierung.

Gruß, Gunnar

Ralf . K u s m i e r z schrieb:

Nö, meine eigene Fehleranfälligkeit.

Sonst noch Fragen zu Sache? Ich les' im Übrigen gerne Deine Diplomarbeit, weil und wenn ich da noch was zu NNE lernen kann.

Gruß, Gunnar

Lutz Schulze schrieb:

Ich schätze mal noch macht das keiner. Aber Ford hat für die Tin Lizzy erstmal auch noch keine 10 Jahresgarantie gegen Durchrostung gegeben. Das kam erst mit der Zeit und der technischen Verfeinerung des Rostschutzes.

Gruß, Gunnar

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Gunnar Kaestle schrieb:

Sodaspeicher? In den Millionen von E-Fahrzeugen?

Die ganze E-Mobilität ist eine Chimäre, eine nicht realisierbare SF-Idee: Es gibt schlicht keine brauch- und bezahlbaren Batterien, womit E-Mobilität als Ersatz für Erdölmobilität völlig unrealisierbar ist.

Es wird für den Fall, daß Öl wirklich nicht mehr bezahlbar ist (und inflationsbereinigt zwei bis drei Euro für den Liter VK sind schon eine kritische Grenze, die die Kfz-Nutzung deutlich dämpft), vielmehr strukturelle Umstellungen in der Ökonomie geben: Güter kommen dann wieder auf die Schiene, und Arbeit verlagert sich in "home office", verbleibender Mobilitätsbedarf verlagert sich zu großen Teilen auf ÖPNV und muskelkraftbetriebene Fahrzeuge.

Erdöl wird wahrscheinlich durch Synthesekraftstoff und teilweise durch Bio-Öl substituiert. Und da Du nicht müde wirst, zu betonen, daß Wärme günstiger als Strom speicherbar ist: "Soda" hätte ich nicht zu bieten, aber schau doch mal nach der Natron-Lok - maW wäre es denkbar, daß es Kfz mit Dampfspeichern geben wird; moderne Dampfmaschinen, evtl. auch Stirling-Motoren, können wirkungsgradmäßig ohne weiteres mit Verbrennungsmotoren mithalten, und Dampfspeicher dürften in der Masse billiger als Batterien kommen, vor allem ermöglichen sie deutlich höhere Reichweiten wegen ihrer höheren gravimetrischen Energiedichte.

Knappe und deswegen teure Primärenergieträger sind eine ökonomische Katastrophe mit unabsehbaren Wohlstandseinbußen - in dieser Situation kann man sich dann vor allem keine unbezahlbaren utopischen Lösungen leisten.

(Und natürlich sind solche ökonomischen uns sozialen Zumutungen politisch nicht durchsetzbar: Bevor sie hungern und frieren, werden die Leute auf Klimawandel und nukleare Risiken pfeifen und wieder Kohle und Kernenergie verlangen - alte sozialdemokratische Vorstellung: Klumpen Uran in den Fluß hängen, Strippe dranmachen: billiger Strom aus sauberem Kraftwerk. (Nein, ich will weder das Godesberger Programm noch den OR '85 aufwärmen.))

Das ganze Konzept der f/p-Regelung ist doch absehbar überholt: Zunehmend wird das Übertragungsnetz auf HGÜ umgestellt (anders sind Seekabel gar nicht möglich), und dann existieren Frequenz und Blindleistung überhaupt nicht. Es war "damals" sicher eine gute Idee, die universell verfügbare Größe "Frequenz" sowie ggf. die Phasenlage der Spannung als Steuerinformation zu verwenden, aber das ist heutzutage überhaupt nicht notwendig. Mit smart metering hat man doch praktisch kostenlos einen universellen Differentialschutz auf allen Spannungsebenen, d. h. jedes Ortsnetz kann jederzeit eine Leistungsbilanz machen und instantan erkennen, ob irgendwas faul ist, und damit Fehler beinahe metergenau einmessen und selbständig melden - entsprechend stehen dann auch Bilanzdaten im Stadtnetz und höheren Spannungsebenen zur Verfügung.

Herkömmliche Schutzgeräte sind damit eigentlich überflüssig: Wenn eine Leitung bzw. ein Netzteil mehr Leistung aufnimmt als abgibt, dann steht ein Fehler an -> abschalten. Wenn schon alles umbauen, dann doch bitte auch gleich richtig.

Kurzschlußstrom brauchen wir im Moment eigentlich nur noch für den Personenschutz (LSS), aber soviel Saft dürfte wohl immer vorhanden sein, um die erforderlichen 100 A oder so bei NS bereitzustellen.

S. o.

Gruß aus Bremen Ralf