Hallo zusammen,
die Schwäche der regenerativen Energiequellen Wind und Solar ist ja,
dass die Versorgung damit nicht zuverlässig und konstant ist. Ein guter
Energiespeicher müsste her. Doch an Energiespeichern mit hohem
Wirkungsgrad mangelt es noch.
Moderne Pumpspeicherkraftwerke erreichen für den gesamten Prozess
Laden->Entladen Wirkungsgrade von 75 - 85%.
http://de.wikipedia.org/wiki/Pumpspeicherkraftwerk
Da frage ich mich, ob man die Energie nicht thermisch speichern könnte. Wenn man z.B. Stahl als Speicher nehmen würde und da die Schmelzwärme ausnutzt, würde man bei ca. 1500°C arbeiten. Bei 1500°C liegt der theoretisch maximal erzielbare Wirkungsgrad der Energierückgewinnung bei über 80%: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/42/Carnot-Wirkungsgrad.png
Es sollten also Wirkungsgrade von deutlich mehr als 50% machbar sein. GuD-Kraftwerke schaffen schon 60% bei ähnlichen Prozesstemperaturen: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/42/Carnot-Wirkungsgrad.png
Der Aufladewirkungsgrad dürfte sich in der Nähe von 100% bewegen. Im wesentlichen fallen Leitungsverluste an, die es auch bei allen anderen Speicherverfahren gibt
Theoretisch wäre ein thermischer Speicher vom Wirkungsgrad her also gar nicht mehr so weit von Pumpspeicherkraftwerken entfernt.
Deutschland hat 2008 ca. 617 Milliarden kWh Strom verbraucht, das sind pro Tag gerundet 2 Milliarden kWh, also 2E9 Will man also beispielsweise den Energieverbrauch von einem Tag speichern, müsste man 2 Milliarden kWh = 7E15 Joule speichern.
Die Schmelzwärme von Eisen ist 270kJ/kg, also 270000J/kg Man bräuchte also 26Millionen Tonnen Eisen. Das entspräche einem Würfel von ca. 150m Kantenlänge.
Das entspräche etwas mehr als der Jahresproduktion von ThyssenKrupp
Für Stahl ziemlich viel, aber vielleicht käme auch anderes billigeres Material in Frage?, z.B. Sand oder Wasser unter hohem Druck.
Da man dieses Speicherverfahren bisher nicht einsetzt, wird wohl irgendwas dagegensprechen. Nur was?
Technisch sehe ich keine unlösbaren Probleme, Hochöfen halten die hohen Temperaturen auch viele Jahre aus. Von den Kosten her wäre der Stahl vermutlich sehr teuer, man könnte aber vielleicht auch ein anderes billigeres Material mit geeignetem Schmelzpunkt verwenden.
Oder findet jemand einen Rechenfehler?
Michael
Da frage ich mich, ob man die Energie nicht thermisch speichern könnte. Wenn man z.B. Stahl als Speicher nehmen würde und da die Schmelzwärme ausnutzt, würde man bei ca. 1500°C arbeiten. Bei 1500°C liegt der theoretisch maximal erzielbare Wirkungsgrad der Energierückgewinnung bei über 80%: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/42/Carnot-Wirkungsgrad.png
Es sollten also Wirkungsgrade von deutlich mehr als 50% machbar sein. GuD-Kraftwerke schaffen schon 60% bei ähnlichen Prozesstemperaturen: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/42/Carnot-Wirkungsgrad.png
Der Aufladewirkungsgrad dürfte sich in der Nähe von 100% bewegen. Im wesentlichen fallen Leitungsverluste an, die es auch bei allen anderen Speicherverfahren gibt
Theoretisch wäre ein thermischer Speicher vom Wirkungsgrad her also gar nicht mehr so weit von Pumpspeicherkraftwerken entfernt.
Deutschland hat 2008 ca. 617 Milliarden kWh Strom verbraucht, das sind pro Tag gerundet 2 Milliarden kWh, also 2E9 Will man also beispielsweise den Energieverbrauch von einem Tag speichern, müsste man 2 Milliarden kWh = 7E15 Joule speichern.
Die Schmelzwärme von Eisen ist 270kJ/kg, also 270000J/kg Man bräuchte also 26Millionen Tonnen Eisen. Das entspräche einem Würfel von ca. 150m Kantenlänge.
Das entspräche etwas mehr als der Jahresproduktion von ThyssenKrupp
Für Stahl ziemlich viel, aber vielleicht käme auch anderes billigeres Material in Frage?, z.B. Sand oder Wasser unter hohem Druck.
Da man dieses Speicherverfahren bisher nicht einsetzt, wird wohl irgendwas dagegensprechen. Nur was?
Technisch sehe ich keine unlösbaren Probleme, Hochöfen halten die hohen Temperaturen auch viele Jahre aus. Von den Kosten her wäre der Stahl vermutlich sehr teuer, man könnte aber vielleicht auch ein anderes billigeres Material mit geeignetem Schmelzpunkt verwenden.
Oder findet jemand einen Rechenfehler?
Michael