Windkraft - thermische Energiespeicher

Hallo,

Christoph Müller schrieb:

Und was ist, wenn das Führen dieses Beweis mehrheitlich für unnötig gehalten wird?

Der Energiemarkt ist kein Boxring. Der amtierende Weltmeister wird wenig Neigung zeigen, eine beliebige Herausforderung ernst zu nehmen. Man muss schon selber zeigen, dass man besser ist.

Und überhaupt: was hat das mit dem dynamischen Verhalten großer und/oder kleiner Kraftwerke zu tun?

AFAIR keines. Allenfalls ein relativ kleines...

Gruß, Volker.

=DCber die Phase der "L=E4cherlichmachung" von regenerativen Energien sind selbst die Big 4 der Stromversorger mittlerweile hinweg. Die haben l=E4ngst erkannt, dass das ihnen kaum noch ein B=FCrger und kaum noch ein Politiker abnimmt. In den 1990er Jahren konnte man noch Zeitungsanzeigen schalten wie "=FCber 4% Strom aus alternativen Energien sind in Deutschland nicht m=F6glich". Damals sind noch genug Dumme auf so eine plumpe Interessenvertretung/Machterhaltung hereingefallen.

Mittlerweile haben sich zahlreiche Regionen auf den Weg gemacht ihre Energieversorgung auf 100% regenerative Energie umzustellen:

Meiner Meinung werden die Big 4 (E.ON, RWE, Vattenfall, EnBW) langfristig untergehen wie die Dinosaurier, wenn sie es nicht schaffen von Fossil + Atom wegzukommen.

Diese Speicher sind heute im Netz vorhanden und werden es auch noch nach dem Wegfall von Fossil + Atom sein. Andere L=E4ndern mit starker Wasserkraftnutzung (z.B. Finnland) kann man als Speicherkapazit=E4t mitnutzen.

Andere machen weiter und stehen vor der Serienfertigung, z.B. Daimler mit PKW und Bussen. Hauptproblem an dieser Technik ist der schlechte energetische Wirkungsgrad.

Nat=FCrlich als Heizung in Form von KWK (Blockheizkraftwerke). Die W=E4rmed=E4mmung welche du ansprichst, also Energieeinsparung/ Energieeffizienz, ist ein sehr wichtiger Bestandteil von 100% EE.

Richtig. Aber IMHO ist diese Technik f=FCr langfristige Speicherung, also z.B. f=FCr Sommer =3D=3D> Winter mit =FCberz=E4hligen Strom, z.B. bei = sehr starken Windenergieanfall brauchbar, weil man diesbez=FCglich einen schlechteren Wirkungsgrad tolerieren kann.

Natürlich könnte man 'problemlos' so viel Solar- und Windenergieanlagen erreichten, dass diese immer genügend Energie bereitstellen können. Und man schlatet dann nur mehr oder weniger davon ein, je nach Wind und Bedarf.

Das ginge vielleicht, bringt aber das Ärgernis mit sich, dass viele Anlagen oft nicht laufen. Sie müssen also ihre Investitionskosten in der Zeit reinholen, in der sie laufen.

Hier im Dorf wird gerade eine Boigasanlage mit Klein-Kraftwerk und Abwärmenutzung im Nahwärmenetz gebaut. Da hatte ich auch vorgeschlagen, doch einfach einen größeren Gasspeicher zu bauen, einen größeren Wärmespeicher und einen größeren Gasmotor/Generator und schon könne man den Strom zu Spitzenlastzeiten einspeisen und müsste nicht jeden Preis nehmen, der gerade geboten wird. Problem hier: Der Strompreis schwankt (aus Sicht des Betreibers) um vielleicht mal 10% - falls die Preisschwankungen überhaupt weitergegeben werden. Man könnte durch Spitzenlasteinspeisung vielleicht 10% mehr Strompreis kassieren, muss dafür aber einiges mehr investieren - es lohnt sich schlicht nicht.

Vielleicht würde eine andere Abrechnungsmodalität beim Strompreis die Sache schneller lukrativ machen, z.B. wenn die Einspeisevergütung immer proportional zum aktuellen Börsenpreis wäre.

Jedenfalls ist es kaum sinnvoll, Windkraftanlagen nur in dem Maße zu bauen, dass sie _immer_ einspeisen können. Wenn sie nur 1% der Zeit wegen Überangebot abgeschaltet werden müssen, erhöht sich der Strompreis dieser Anlagen nur um 1%. Es ist aber sicher wenig sinnvoll, so viele Anlagen zu bauen, dass sie rund 50% der Zeit wegen Überangebot abgeschaltet werden müssen.

Wie gesagt: Biogas ist speicherbar. Und eine Stromversorgung komplett ohne fossile Energieträger wird noch mindestens eine Kraftwerkslebensdauer in der Zukunft liegen. Also wieso sich heute den Kopf über ein Problem zerbrechen (wie speichert man Strom), welches es frühestens in 30 Jahren geben wird? Bis dahin hat man sicher noch einen groß genügenden Anteil an fossilen Energieträgern, die man lagern kann und die zugehörigen Anlagen nach Bedarf zuschalten oder abschalten kann. Und vor allem: Sollte man den Ausbau der Windkraft jetzt stoppen, weil man in frühestens 30 Jahren ein Problem mit dem Mangel an Stromspeichern bekommen könnte? So wird es nämlich von machen gerne gesehen. Solche Leute fahren warscheinlich auch weiterhin ihren Hummer, weil es ja schließlich kein E-Auto zu kaufen gibt und weil es für den Kleinwagen, den man sich alternativ jetzt kaufen könnte in 50 Jahren auch keinen Sprit mehr gibt.

CU Rollo

Das ist außer die wohl niemand klar. Allen außer dir ist klar, dass diese

Ernsthafte Schwankungen treten in etwa mit der Schnelligkeit von einem Viertelstundentakt auf und lassen sich recht gemütlich ausregeln - ja größtenteils auch vorhersagen.

CU Rollo

Volker Staben schrieb:

Dann bleibt diese Beweisführung aus bzw. bleibt in theoretischen Ausführungen stecken.

Außerdem wird damit festgeschrieben, dass man die Stromnachfrage über Tarifverträge moduliert anstatt auch die Stromerzeuger mit in das Geschehen einzubeziehen.

Damit wird festgeschrieben, dass man auch künftig große Kraftwerke mit riesigen Kühltürmen bauen wird, die entsprechend große Wärmemengen dort durch jagen. Der Zusammenhang, dass man mit dieser Wärme auch sein eigenes Haus heizen und seinen Heizkessel mitsamt Energieversorgung überflüssig machen könnte, muss dann noch längere Zeit verborgen bleiben, was große Machtfülle der Stromversorger voraussetzt. Weiterhin muss verborgen bleiben, dass die teuren Wärmedämmmaßnahmen am eigenen Häuslein ihre Ursache vor allem im Betrieb der riesigen Kühltürme haben. Dieser für die Privatleute wirklich teure Blödsinn fällt nur dann nicht auf, so lange es gelingt, das alles gedanklich getrennt zu halten.

Außerdem wird damit verhindert, dass die Mobilität mit nur noch 5% der heute nötigen Energie aus kommt und bevorzugt mit regenerativen Energien betrieben wird.

Es wird verhindert, dass wir unser Land zu 70% mit heimischen regenerativen Energien betreiben. Die übrigen 30% kann man - auch in regenerativer Form - importieren oder man kann mit Subventionen die eigenen Ressourcen besser nutzen.

Er wird von 4 Königen dominiert.

Wenn der Weltmeister die Möglichkeit hat, seinen Titel zu behalten, indem er die Regeln so gestalten kann, dass es zu keinem neuen Kampf kommt - wieso sollte er denn dann noch kämpfen? Der König ist König und will es auch bleiben, ohne sich ständig neu beweisen zu müssen.

Man kann damit auf die Exzesse der Sekundärenergiespeicherung weitestgehend verzichten. Vgl. Titel des Threads.

Ich auch nicht. So what?

Michael Rübig tipperte in news: snipped-for-privacy@mid.individual.net

Du hast thermisch nicht gerechnet. Mach' das 'mal. Das Ergebnis dürfte ernüchternd sein. Wärmeleitfähigkeit. Strahlung. Konvektion.

Moin ebenso,

Roland Damm schrieb:

Ich weiß wirklich nicht, was an der Netzregelung (hier: Frequenz-Leistungsregelung oder kurz f-P-Regelung) so kompliziert sein soll, dass immer wieder seltsame Meinungen kursieren...

Bei Annahme eines aggregierten Bilanznetzes stellt sich ein stationärer Netzzustand genau dann ein, wenn eingespeiste und entnommene Wirkleistung gleich sind. Jede Änderung der Verbraucherwirkleistung führt zu einer transienten Frequenzänderung, die als Änderung der Regelabweichung an den Standorten der Regelkraftwerke ausgewertet wird und dazu führt, dass die Regelkraftwerke ihre eingespeiste Leistung gemäß Blockstatik ändern. Ein neuer stationärer Netzzustand stellt sich genau dann ein, wenn die Regelkraftwerke die zusätzlich entnommenen beispielhaften 100W gerade wieder zusätzlich ins Netz speisen. Die Rotationsenergie der umlaufenden Massen im Netz ist lediglich ein Speicher. Der neue stationäre Netzzustand nach Laständerung geht mit einer stationären Frequenzänderung gemäß Netzstatik einher.

Es ist klar, dass diese Betrachtung stark vereinfacht ist. So gibt die Annahme eines Bilanznetzes nicht wieder, dass die einzelnen, im Netzverbund nicht beliebig starr gekoppelten, rotierenden Massen Relativbewegungen ausführen, die in der Realität zu zusätzlichen Ausgleichsvorgängen führen. Auch werden sich in der Realität viele Laständerungen überlagern. Weiterhin ist der Selbstregeleffekt des Netzes nicht berücksichtigt, der sich dadurch ergibt, dass viele Verbraucher eine frequenzabhängige Leistung entnehmen. Der Selbstregeleffekt hilft zwar, reicht aber nicht aus, um die Frequenz bei Laständerungen hinreichend konstant zu halten. Ebenso werden die Kopplungen zur U-Q-Regelung (Spannungs-Blindleistungsregelung) nicht berücksichtigt. In Verbundnetzen kommt zusätzlich zur Bedarfsregelung, die grundsätzlich wie oben funktioniert, noch die Regelung der Austauschwirkleistung der Verbundpartner hinzu. Ebenso kommen sekundäre Maßnahmen, bsp. Regelung auf exakt 50Hz durch Sollwertshift, und tertiäre Maßnahmen, bspw. Regelung auf verschwindendes Integral der Frequenzabweichung innerhalb eines Tages, hinzu.

Die zusätzlich dem Netz entnommene Wirkleistung wird also lediglich transient den rotierenden Massen entnommen, innerhalb relativ kurzer Zeit aber von den Regelkraftwerken abgedeckt. Und mit der Netzspannung hat dies (abgesehen von den Kopplungen zwischen f-P-Regelung und U-Q-Regelung, Spannungsabfällen wegen Leitunswiderständen etc.) zunächst einmal nix zu tun.

Definiere "ensthaft". Wenn die kleinen Frequenzänderungen, die gemäß Netzstatik durch Wirkleistungsänderungen hervorgerufen werden, nicht "ernsthaft" wären, würde die gesamte f-P-Regelung nicht funktionieren. Und die spielt sich im Sekunden-Bereich ab.

Gruß, Volker.

"Volker Staben" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.individual.net...

Alle Kraftwerksblöcke hängen mit einer 'einstellbaren' Statik (Xp-Einstellung) am elektrischen Netz. Mit der Statik wird festgelegt wie stark sich ein Block (z.B. Dampferzeuger/Turbine/Generator) an der Frequenzregelung beteiligen soll. Ein Block regelt immer mit einer bleibenden Regelabweichung, weil P-Regelung ohne I-Anteil.

Das Problem sind nicht rotierende Massen, sondern eine möglichst schnelle Laststeigerung/-minderung (z.B. +/- 10%/min) des Dampferzeugers (DE) zu erreichen. Dabei stellt die Dampfdruckregelung bei z.B. Zwangsdurchlauf-DE ein Problem dar, wenn 10% per Vertrag zugesichert aber nicht realisiert werden kann.

Hi,

JCH schrieb:

Genau.

Das ist nur eines von vielen, vielen Folgeproblemen... Lass uns mal lieber bei den Grundlagen bleiben, das scheint kompliziert genug zu sein.

Gruß, Volker.

"Volker Staben" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.individual.net...

Probleme aus eigener Erfahrung:

- Dampfdruckregelung (z.B. +/- 5 bar) Dampfschiene: Dampferzeuger-Turbine

- Regelungstechnisch gekoppelte Regelkreise beim Dampferzeuger

Dampfdruckregelung: Regelstrecke ohne Ausgleich mit geschätzt einer Verzögerung > 3. Ordnung (Dfgl: ... + A3*y''' + A2*y'' + A1*y' + 0 = C)

Regelkreiskopplungen: Nichtlineare Regelkreise, die sich gegenseitig stören.

Bin dabei trial-and-error Methode auf Berechnen umzustellen, d.h. die Dfgl zu finden (Prozeßidentifikation, Ai=?). Das kann man nicht mit den üblichen Grundlagen schaffen, weil o.g. Dfgl sich nicht physikalisch herleiten läßt.

Natürlich sind die Grundlagen sehr wichtig.

Hi Christoph,

Weil die in der Regel erst mal relativ träge sind und so schnell gar nicht vom Netz zu bekommen sind, ohne dass intern thermisch etwas eskaliert.

Ein Stromhandelssystem kann ein thermisches Kraftwerk auch nicht flotter machen. Vielmehr müsste es genau hier anreize schaffen, dass auch die Leistung, zur Netzstabilisierung durch schelle Nichtlieferung beizutragen honoriert werden kann. Das dürfte mit einem einfachen Strompreisregler nicht zu machen sein. So lange der Preis das einzige Regelkriterium ist, will ich das System auch lieber nicht eingesetzt wissen. Die Qualität des Netzes ist schon auch Geld wert.

Marte

Hallo Roland,

Das Problem liegt darin, dass man Qualität haben will, aber die Maßnahmen zur Sicherstellung derselbigen kostenlos haben will.

Das ist das Dilemma, die Kosten werden nicht transparent auf die Verursacher gedrückt. Das AKW darf billig einspeisen, obwohl es durch seine Inflexibilität teure Ausgleichs- und Speicherkraftwerke nötig macht. Die Kosten tragen also die, die eigentlich die Drecksarbeit machen, um den Billigheimer schön dastehen zu lassen.

Wenn man jetzt noch Regelungs"leistung" vergüten würde, dann könnte was Gutes draus werden.

Warum denn nicht?

Weil man nicht in 25 Jahren damit beginnen kann, sich Gedanken über die dann sehr nahe Zukunft zu machen.

Marte

Marte Schwarz schrieb:

Ein Gro=DFkraftwerk kann gro=DFe Schwankungen sehr viel besser ausregeln,= so es eben in quasi "Wartestellung" am Netz ist. Denkbar w=E4ren zwar auch viele kleine Erzeuger, aber bei einem automatisierten Stromhandelssystem d=FCrften die zu schnell abgeschaltet sein, so der Preis tats=E4chlich da= s einzige Kriterium ist. Wie auch immer, es m=FCssen gro=DFkapazitive E-Speicher her, um Regelschwankungen schnell auszugleichen. Wie schon geschrieben, um gr=F6=DFtm=F6gliche Liefersicherheit herzustelle wird es derzeit ohne entsprechende Gro=DFkraftwerke kaum gehen. Alles andere ist ohne eine Untersuchung, die diese Probleme hinreichend ber=FCcksichtigt, Glauben.

--=20 mfg hdw

Hallo Thomas,

Am 11.12.2009 12:34, schrieb Thomas Hu"bner:

Ich rechne mal stark vereinfacht: Isolation mit 1m Steinwolle WLG40 (keine Ahnung, ob die Temperaturfestigkeit ausreicht, nur als Beispiel). Dann hat man pro Quadratmeter einen Leistungsfluss von 1600K*0,04W/K =

Strahlungsverluste kann man mit Reflektoren ziemlich wirksam verhindern.

Deutschland hatte 1999 eine installierte elektrische Kohlekraftwerksleistung von ca. 30000MW.

Wenn man das jetzt auf mehrere Speicher verteilt und meine obige Rechnung deutlich schlechter macht, dann hat man vielleicht einen Verlust von 100MW oder so. Das ist immer noch wenig im Vergleich zum gesamten Stromverbrauch in Deutschland.

Michael

Marte Schwarz schrieb:

Dann sind die Kisten schlicht zu groß und können in einem automatischen Stromhandelssystem nicht wirtschaftlich betrieben werden. Die Folge wird sein, dass man kleinere Kisten in riesigen Stückzahlen bauen wird. Sie wird man kaum auf die Grüne Wiese setzen und deren Abwärme verschleudern, sondern man wird damit die Heizkessel in den Gebäuden überflüssig machen und verschrotten. Damit hat man ruckzuck die ganze Nation sozusagen mit "Nullenergiehäusern" ausgestattet, ohne dass man an den Gebäuden großartige Veränderungen vornehmen oder Straßen für Fernwärmeleitungen aufreißen müsste.

Siehe voriger Absatz.

Dafür braucht man keine besonderen Maßnahmen zu ergreifen. Ist der Strompreis weit genug im Keller, wird man kein Interesse mehr daran haben, noch Strom zu produzieren. Dann kriegt man nämlich weniger Geld vergütet, als man für den Brennstoff zu bezahlen hat.

Was spricht dagegen?

Du solltest deine Gedankengänge etwas genauer ausarbeiten und mal versuchen, das zu begründen, was du hier schreibst. Ein funktionierender Handel hat immer zwei Preise: An- und Verkaufspreis. Von der Differenz wird die Dienstleistung bezahlt. Das ist dann die Qualität des Netzes.

Horst-D.Winzler schrieb:

Das möchte ich erst mal sehen. Und vor allem wäre diese Wartestellung übrigens auch auf den Wirkungsgrad mit anzurechnen.

Warum sollte der Preis das einzige Kriterium sein? Es kommt doch sehr darauf, wo diese kleinen Dinger stehen und was dort im Moment ab geht. Da kann es sein, dass die Bude aufgrund zu niedriger Strompreise und eines vergessenen Fensters bis an die untere Toleranzgrenze ausgekühlt und der Warmwasserspeicher leer ist, weil die Leute grad' geduscht haben und das Haus verlassen haben. So am unteren Limit wird die Anlage nicht viel Strompreis brauchen, um zu starten. Wäre das Fenster nicht vergessen worden, wäre die Bude nicht so ausgekühlt. Damit gäbe es auch keine akute Notwendigkeit, die Anlage zu starten. Dann wird sie auf bessere Strompreise warten können, was aufgrund statistischer Erfahrungswerte ja etwa absehbar ist. Und so wird jeder Haushalt etwas andere Kriterien haben. Auch dann, wenn formal nur der Strompreis gilt.

Wieso denn? Wozu sollen die denn gut sein?

Derzeit haben wir kein automatisches bilaterales Stromhandelssystem. DESHALB sind aktuell diese großkapazitiven Stromspeicher nötig. Sie machen das Gesamtsystem teuer, ineffektiv und umweltschädlich.

Ich hab's untersucht. Das mache ich seit Jahrzehnten.

Hi,

Christoph Müller schrieb:

Das siehst Du jeden Tag, jede Stunde, jede Minute und jede Sekunde, wenn Du Dir die Netzfrequenz ansiehst.

BTW: mit kleinen Kraftwerken wäre die Bedarfsregelung prinzipiell natürlich auch möglich. Man muss sich - und genau das wird ja im Moment diskutiert - von der Abnahmegarantie regenerativ erzeugter Energie verabschieden und fordern, dass z. B. 5% Leistungsreserve kurzfristig als Regelenergie zur Verfügung gestellt wird. Wenn WKAn und BHKe sich - genau wie jedes andere Regelkraftwerk auch - zu gleichen Bedingungen an der Frequenzstützung beteiligen müssten, dann würde es sich so mancher Blockheizer oder Windmüller möglicherweise nochmal überlegen, ob er investiert...

Genau das geschieht. Die Kraftwerksbetreiber sind sicher nicht darauf angewiesen, dass Du ihre Hausaufgaben machst.

Gruß, Volker.