Wind- und Solarkraftwerke als Regelenergieteilnehmer?

Nein. Ein Speicher ist normalwerweise eine separate Einheit. Stell Dir ein Pumpspeicher- neben einem Kohlekraftwerk vor. Irgendwann wird das Kohlekraftwerk Leistung abzweigen müssen, um den Speicher wieder aufzuladen. Aber nach und während einer Spitze aus dem Wasser läuft das Kohlekraftwerk gleichmäßig durch. Für eine echte Analogie müßtest Du annehmen, bei jeder spürbaren Entnahme aus dem Speicher fällt die Leistung des Kohlekraftwerkes gleichzeitig um einige Prozent ab.

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Axel Berger
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Moin Axel,

Am 06.10.22 um 13:31 schrieb Axel Berger:

Hm. 2 Szenarien, gleicher Speicherstand (Rotordrehzahl bzw. SoC) vorher und nachher, Verluste vernachlässigt, Unterschiede zwischen Arbeit und Energie ebenso.

  1. Rotatorischer Speicher Rotor WKA: ein kurzfristiger Mehrbedarf der Verbraucher wird aus dem rotatorischen Speicher befriedigt. Um die Rotordrehzahl wieder auf den vorherigen Wert zu bringen, muss aus dem Wind Energie entnommen werden, die für die Verbraucher im Netz nicht zur Verfügung steht.
  2. Batteriespeicher: ein kurzfristiger Mehrbedarf der Verbraucher wird aus dem Batteriespeicher befriedigt. Um den SoC wieder auf den vorherigen Wert zu bringen, wird dem Netz Energie entnommen, die für die Verbraucher nicht zur Verfügung steht.

V.

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Volker Staben

Bei konventionellen Generatoren wird das so gemacht, eine WKA wird wohl über einen Umrichter angeschlossen sein.

Grüße Marc

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Marc Haber

Du hast meinen Punkt immer noch nicht erfaßt. Nicht nur muß Energie entnommen werden, das ist imer so, sondern die Quelle, aus der entnommen wird, ist gleichzeitig in der Leistung herabgesetzt. Es kann natürlich sein, daß ich den Effekt deutlich überschätze, aber es gibt in nur in dieser Konstellation, bei anderen Quelle-Speicher-Kombinationen nicht.

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Axel Berger

.. weil die Anlage durch die Reduktion der Schnelllaufzahl in Richtung niedrigerer Wirkungsgrade rutscht, klaro. Das macht das Wiederaufladen des Speichers teurer, also ein eher finanzieller Aspekt. Darauf hatte ich ja auch bereits hingewiesen.

Worauf die Antwort kam "die Kennlinie ist so flach, dass das kaum eine Rolle spielt". Andere sagen "Vorteil ist, dass man die Drehzahl heftig variieren kann". Meinetwegen. Jeder selektiert sich die Argumente eben passend hin.

Das schlagkräftigste Argument, warum offensichtlich noch niemand die Nutzung des Trägheitsmoments des Rotors als Goldgrube entdeckt hat, ist mMn ohnehin die dynamische Belastung der Struktur.

Gruß, V.

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Volker Staben

Genau. Damit fällt das unter Instantanreserve wie andere Schwungräder auch. Primärregelleistung muss ja für 15 Minuten erbracht werden können. Damit fallen ziemlich viele Furzideen weg.

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Rolf Bombach

Christoph Müller schrieb:

Ich sag nur: DU. Durchaus in Gebrauch in der Luftfahrt. Allerdings dürften die Rotoren das nicht mögen. So 10 kg zieht dann dort mit 500 kg Gewichtskraft. Reisst das Gewicht dann ab, es dürfte ja aerodynamisch optimal geformt sein, dann fliegt es (ohne Luftwiderstand) rund 5 km weit und crasht mit knapp Mach 1 in den Kindergarten.

Man wird dich lieben. Und viel Spass beim Genehmigungsverfahren.

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Rolf Bombach

Christoph Müller schrieb:

Ein Windrad kann negative Regelleistung "erzeugen", indem man es abschaltet. Positive Regelleistung, das wird schwieriger, auf Kommando wird der Wind nicht kommen. Du redest eher von so was wie Momentan/Instantan-Reserve. Das ist aber keine wirklich "erzeugte" Energie, sondern nur was auf Pump (innerhalb der

15 Minuten). Regelleistung ist was, das erbracht werden muss, durch Erzeugung aus Öl, Gas usw.

Was so ausgegeben wird für Prim/Sek/Tert-Regelenergie:

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Rolf Bombach

Christoph Müller schrieb:

Jetzt müsstest du noch erklären, ob du hier Smarts oder Ferraris verkaufen willst. Mir entsteht jedenfalls der Eindruck, du suchst verzweifelt Probleme für deine Lösungen. Also eher Ferrari.

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Rolf Bombach

Volker Staben schrieb:

Sehe ich nicht so. Eher ein MPP-Tracker für Windturbinen. Die optimale Drehzahl dürfte ja deutlich von der Windgeschwindigkeit abhängen. Wie gut sich die Regelungen für Pitch und Frequenz gegenseitig mögen, weiss ich natürlich nicht, möchte auch gar nicht daran denken.

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Nun, im Verbrennungsmotor werden etliche Massen im 0.02-Sekunden-Rhythmus beschleunigt, abgebremst, in Gegenrichtung beschleunigt, abgebremst, ...

Ist dann auch nach 5 kh oder so kaputt.

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Rolf Bombach

Am 06.10.2022 um 09:41 schrieb Volker Staben:

Das gilt immer noch im Vergleich zu konventionellen rotierenden Massen. Hier liegt der zulässige Bereich ja zwischen 49,8Hz und 50,2Hz. Die ändern ihre Drehzahl also nur um maximal 0,4%.

Wenn ich für den WKA-Rotor nun +-4% zulasse, verlasse ich den Bereich des optimalen Wirkungsgrades nicht deutlich.

Hier in Deutschland? Echt? Das ist mir neu.

Spannend, davon habe ich gar nichts mitbekommen. Offenbar geht das kaum durch die Presse.

Ganz sicher: Kommt drauf an

Jedes Rotorblatt läuft pro Umdrehung auch durch verschiedene Windgeschwindigkeiten und einmal durch den Stau des Mastes. Turbulenz tut ein Übriges. Die Kraftvektoren sind andere, klar aber Drehmomentschwankungen hat man sicher auch jetzt schon und beherrscht sie auch. Wenn man natürlich im 3-Sekundenrythmus von ständig +4% nach -4% und zurück läuft dann geht das auf Dauer sicher nicht. Aber unser Stromnetz wackelt auch nicht im 3-Sekundenrythmus zwischen 50,2Hz und 49,8Hz hin und her.

Ich erinnere mich nur an ähnliche Diskussionen in Newsgroups in den Vergangenen Jahren. Meine eigene Meinung ist, dass eine Emulation technisch genauso gut funktionieren kann, so lange man die Software im Griff hat. Aber das hat man in anderer kritischer Infrastruktur ja auch.

Michael

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Michael S.

Du hast meine Aussage nicht verstanden.

Die Primärregelung zapft nicht die Träge Masse als Energiequelle für den Reglerausgang an. Die Energie für die Primärregelung kommt bei konventionellen Kraftwerken aus dem Dampf, nicht aus der Trägheit.

Michael

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Michael S.

Am 06.10.2022 um 09:36 schrieb Volker Staben:

Das kommt erst dann, wenn es noch viel mehr WKA-Anlagen gibt und alte konventionelle Kraftwerke abgeschaltet sind. Dann drehen eh fast immer viele Windräder nur mit Teillast und können dann auch relativ schnell mehr oder weniger liefern.

Im Moment arbeiten die alle mit Maximaleinspeisung, sofern die Netzauslastung das hergibt. Weil genau das mit den aktuellen politischen Rahmenbedingungen am wirtschaftlichsten ist.

Das muss aber nicht so bleiben.

Michael

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Michael S.

Am 06.10.22 um 19:43 schrieb Michael S.:

Mag sein - wenn denn der Wind weht. Und wenn nicht? Letztlich hängt es von den dann herrschenden Rahmenbedingungen ab. Also davon, ob die WKA-Betreiber es dürfen und dann auch wollen, ob sie es günstiger können als die dann reichlichst vorhandenen Batteriespeicher und ob der Gesetzgeber es will, dass die verlässlich verfügbare Regelenergie der Batteriespeicher künstlich verteuert wird, nur weil bei genügend Wind (also der Hälfte der Zeit) die WKAn einen Tick günstiger sind und die Batteriespeicher aus dem Markt drängen.

Da halte ich es doch lieber mit Paul Gascoigne: "ich mache nie Voraussagen und werde das auch niemals tun."

V.

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Volker Staben

Am 06.10.2022 um 09:41 schrieb Volker Staben:

Andere Variante:

Was sagt ein gestandenes Maschinenbauy dazu?

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Christoph Müller

Am 06.10.2022 um 16:34 schrieb Volker Staben:

Eher, dass man damit kein Geld verdienen kann. Könnte man das, würde man die Strukturen so bauen, dass sie die wechselnden Lasten besser vertragen.

Mal abgesehen davon, dass die Flügel ohnehin mit ziemlich großen wechselnden Lasten fertig werden müssen. Zum Einen müssen die Flügel drehend in Richtung Plus hoch gehoben werden, während sie auf der anderen Seite in Richtung Minus nach unten streben. Das ergibt ein Drehmoment mit Nulldurchgang. Sowas mögen Ingenieure (bzw. Investoren) eher weniger, weil man damit besonders stabil und teuer entwerfen muss. Zum Anderen strömt der Wind halt nicht gleichmäßig wie aus dem Windkanal auf die Rotorblätter. Gerade die leeseitigen Windräder in Windparks müssen die Verwirbelungen der vorderen dauerhaft wegstecken können. Verwirbelungen gibt es aber auch an Bergen. Die Seefahrer der Südsee fuhren nicht einfach aufs grade Wohl auf die offene See in der Hoffnung, besiedelbares Land zu finden. An den Wolken erkannten sie offenbar die typischen Signaturen/Wirbelschleppen, die die Berge in diese über zig Kilometer einprägen können.

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Christoph Müller

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