Energiespeicher - groß und klein
Moderator: Moderatoren Forum 4
Energiespeicher - groß und klein
Um Energie möglichst dort nutzen zu können, wo sie erzeugt wird, und um Lastspitzen im Stromnetz ab zu federn sind Energiespeicher notwendig.
Bereits seit langem existieren Pumpspeicherwerke, die Überschüssige Energie aus dem Stromnetz aufnehmen und speichern können, um sie bei Bedarf wieder ins Netz ein zu speisen.
Leider gibt es dafür in der BRD kaum noch sinnvolle Standorte (manche sprechen auch von "keinem mehr").
Auch wäre der Betrieb eines Pumpspeicherwerks für die allermeisten Privathaushalte nicht sinnvoll.
Nötig sind also andere Möglichkeiten Energie zu speichern. Sowohl im großen Maßstab (sehr viel Energie und Leistung für das Stromnetz), als auch im kleinen Maßstab (genug Energie und Leistung für einzelne Wohnhäuser oder sogar Wohnungen).
Dabei geht es nicht nur um elektrische Energie, sondern auch z.B. um Heizwärme, da Heizungen einen großen Anteil am durchschnittlichen pro-Kopf-Energieverbrauch haben.
Schon länger bekannt sind Energiespeicher in Form von Wassertanks, die als "Pufferspeicher" in Heizungssysteme integriert werden. Oft dienen diese gleichzeitig als "Energetische Zentrale" der Heizungsanlage, da hier verschiedene Wärmequellen (z.B. Thermosolar, wassergeführter Kaminofen, BHKW, Brenner (Öl, Gas, Holz)) zusammengeführt werden.
Etwas neuer ist die Entwicklung, dass Vakuumisolierte (und sehr große) Speicherbehälter die Speicherung von Wärmeenergie über Monate und Jahreszeiten hinweg ermöglichen. (Beispiel: https://vakuum-pufferspeicher.de/ )
Damit kann Überschüssige Wärme aus den Sommermonaten bis in die Heizperiode gespeichert und so der Primärenergiebedarf drastisch gesenkt werden.
Nachteilig daran ist allerdings der enorme Platzbedarf für diese Speicherbehälter.
Für elektrische Energie gibt es aktuell (abgesehen von Pumpspeicherwerken) kaum nennenswerte Speichermöglichkeiten.
Geplant sind ein paar wenige Batterie-Großspeicher - zu diesen Projekten findet man jedoch kaum Infos. Manche dieser Großspeicher sollen (irgendwann) durch Automobil-Firmen betrieben werden, und so die Nutzungsdauer von Fahrzeugbatterien verlängert werden. Grundsätzlich ist dieser Gedankengang logisch - allerdings gibt es angesichts des (noch) dünnen E-Auto-Marktes noch kaum Batterie-Rückläufer, die dafür geeignet wären. Bei steigender Marktdurchdringung sieht die Sache womöglich anders aus.
Auch die Speicherung von Elektrischer Energie in Form von Wasserstoff ist seit langem im Gespräch - allerdings ist dieser Prozess noch mit großen Wandlungs-Verlusten behaftet und soweit ich weiß gibt es aktuell kein Großspeicher-Projekt auf dieser Technologiebasis. Ein großer Durchbruch diesbezüglich war die Lösung von Wasserstoffgas in Flüssigkeiten, was die Lagerungsmöglichkeiten massiv verbessert hat.
Auch die Umwandlung dieses Wasserstoffgases in künstliches Methan und Erdöl ("Blue Crude") ist ein Thema. Dabei kommen allerdings weitere Wandlungsverluste zum Tragen.
Der große Vorteil daran wäre die Fortnutzung von bestehender Infrastruktur (Gasnetz, Pipelines, Tankstellen, etc.) und die Einsetzbarkeit in vorhandener Technologie (z.B. Verbrennungsmotoren).
Auch hier sind soweit ich weiß keine Großprojekte in Planung.
Für Eigenheimbesitzer ist es seit einiger Zeit sinnvoll selbst erzeugten Strom (z.B. von einer Photovoltaik-Anlage) selbst möglichst gut zu nutzen, da die Einspeisevergütung (aktuell soweit ich weiß 11ct/kWh) deutlich geringer ist, als der Preis für Strom, der aus dem Netz bezogen wird.
Deshalb werden seit einiger Zeit kaum noch Dach-PV-Anlagen ohne entsprechendes Batterie-Paket installiert. Bisher kommen aufgrund der geringen kosten hauptsächlich Bleibatterien zum Einsatz. Diese bieten leider nur geringe Nutzenergie-Kapazitäten bei gleichzeitig großem Gewicht, eher geringer Lebensdauer und einer gewissen Brandgefahr.
Ein möglicher Durchbruch hier könnte die Redox-Flow-Batterie-Technologie sein. Diese ist seit einiger Zeit auf Vanadium-Basis bekannt. Seit kurzem sind auch solche Batterien auf Lignin-Basis (also ohne seltene Erden) in der Entwicklung.
Die Anbieter, die solche Systeme für "Kleinkunden" anbieten sind jedoch (noch) sehr überschaubar. (Beispiele: https://www.volterion.com/en/systems-en-neu/ ; https://voltstorage.com/vanadium-redox- ... chnologie/ )
Dabei ist das Voltstorage-System relativ klein und hätte damit potentiell sogar in einer Wohnung platz.
Wohnungs-Besitzer haben natürlich tendentiell eher wenig Möglichkeiten selbst Strom zu erzeugen - allerdings haben viele Wohnungen z.B. Balkonfronten oder Wandflächen, die theoretisch genutzt werden könnten.
Auch erscheint mir logisch, dass mittelfristig Anreize geschaffen werden sollten, den Stromverbrauch in Zeiten zu verlagern, in denen besonders viel Energie zur Verfügung steht (z.B. tagsüber, wenn PV-Anlagen arbeiten). Dies könnte durch entsprechende Stromtarife angereizt werden (z.B. tagsüber billig, nachts und zu "Stoßzeiten" teuer), was den Einsatz kleiner Speichersysteme auch für Wohnungsbesitzer interessant machen würde, da so "billiger" Strom für Stoßzeiten gespeichert werden könnte. Das ist aktuell allerdings Zukunftsmusik.
Welche Entwicklungen habt ihr mitbekommen?
Welche Technologie hat aus eurer Sicht das größte Potential?
Gibt es evtl. Durchbrüche, die ich verpasst habe?
Habt ihr womöglich schon Erfahrungen mit irgendwelchen Energiespeichern?
Bereits seit langem existieren Pumpspeicherwerke, die Überschüssige Energie aus dem Stromnetz aufnehmen und speichern können, um sie bei Bedarf wieder ins Netz ein zu speisen.
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Auch wäre der Betrieb eines Pumpspeicherwerks für die allermeisten Privathaushalte nicht sinnvoll.
Nötig sind also andere Möglichkeiten Energie zu speichern. Sowohl im großen Maßstab (sehr viel Energie und Leistung für das Stromnetz), als auch im kleinen Maßstab (genug Energie und Leistung für einzelne Wohnhäuser oder sogar Wohnungen).
Dabei geht es nicht nur um elektrische Energie, sondern auch z.B. um Heizwärme, da Heizungen einen großen Anteil am durchschnittlichen pro-Kopf-Energieverbrauch haben.
Schon länger bekannt sind Energiespeicher in Form von Wassertanks, die als "Pufferspeicher" in Heizungssysteme integriert werden. Oft dienen diese gleichzeitig als "Energetische Zentrale" der Heizungsanlage, da hier verschiedene Wärmequellen (z.B. Thermosolar, wassergeführter Kaminofen, BHKW, Brenner (Öl, Gas, Holz)) zusammengeführt werden.
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Damit kann Überschüssige Wärme aus den Sommermonaten bis in die Heizperiode gespeichert und so der Primärenergiebedarf drastisch gesenkt werden.
Nachteilig daran ist allerdings der enorme Platzbedarf für diese Speicherbehälter.
Für elektrische Energie gibt es aktuell (abgesehen von Pumpspeicherwerken) kaum nennenswerte Speichermöglichkeiten.
Geplant sind ein paar wenige Batterie-Großspeicher - zu diesen Projekten findet man jedoch kaum Infos. Manche dieser Großspeicher sollen (irgendwann) durch Automobil-Firmen betrieben werden, und so die Nutzungsdauer von Fahrzeugbatterien verlängert werden. Grundsätzlich ist dieser Gedankengang logisch - allerdings gibt es angesichts des (noch) dünnen E-Auto-Marktes noch kaum Batterie-Rückläufer, die dafür geeignet wären. Bei steigender Marktdurchdringung sieht die Sache womöglich anders aus.
Auch die Speicherung von Elektrischer Energie in Form von Wasserstoff ist seit langem im Gespräch - allerdings ist dieser Prozess noch mit großen Wandlungs-Verlusten behaftet und soweit ich weiß gibt es aktuell kein Großspeicher-Projekt auf dieser Technologiebasis. Ein großer Durchbruch diesbezüglich war die Lösung von Wasserstoffgas in Flüssigkeiten, was die Lagerungsmöglichkeiten massiv verbessert hat.
Auch die Umwandlung dieses Wasserstoffgases in künstliches Methan und Erdöl ("Blue Crude") ist ein Thema. Dabei kommen allerdings weitere Wandlungsverluste zum Tragen.
Der große Vorteil daran wäre die Fortnutzung von bestehender Infrastruktur (Gasnetz, Pipelines, Tankstellen, etc.) und die Einsetzbarkeit in vorhandener Technologie (z.B. Verbrennungsmotoren).
Auch hier sind soweit ich weiß keine Großprojekte in Planung.
Für Eigenheimbesitzer ist es seit einiger Zeit sinnvoll selbst erzeugten Strom (z.B. von einer Photovoltaik-Anlage) selbst möglichst gut zu nutzen, da die Einspeisevergütung (aktuell soweit ich weiß 11ct/kWh) deutlich geringer ist, als der Preis für Strom, der aus dem Netz bezogen wird.
Deshalb werden seit einiger Zeit kaum noch Dach-PV-Anlagen ohne entsprechendes Batterie-Paket installiert. Bisher kommen aufgrund der geringen kosten hauptsächlich Bleibatterien zum Einsatz. Diese bieten leider nur geringe Nutzenergie-Kapazitäten bei gleichzeitig großem Gewicht, eher geringer Lebensdauer und einer gewissen Brandgefahr.
Ein möglicher Durchbruch hier könnte die Redox-Flow-Batterie-Technologie sein. Diese ist seit einiger Zeit auf Vanadium-Basis bekannt. Seit kurzem sind auch solche Batterien auf Lignin-Basis (also ohne seltene Erden) in der Entwicklung.
Die Anbieter, die solche Systeme für "Kleinkunden" anbieten sind jedoch (noch) sehr überschaubar. (Beispiele: https://www.volterion.com/en/systems-en-neu/ ; https://voltstorage.com/vanadium-redox- ... chnologie/ )
Dabei ist das Voltstorage-System relativ klein und hätte damit potentiell sogar in einer Wohnung platz.
Wohnungs-Besitzer haben natürlich tendentiell eher wenig Möglichkeiten selbst Strom zu erzeugen - allerdings haben viele Wohnungen z.B. Balkonfronten oder Wandflächen, die theoretisch genutzt werden könnten.
Auch erscheint mir logisch, dass mittelfristig Anreize geschaffen werden sollten, den Stromverbrauch in Zeiten zu verlagern, in denen besonders viel Energie zur Verfügung steht (z.B. tagsüber, wenn PV-Anlagen arbeiten). Dies könnte durch entsprechende Stromtarife angereizt werden (z.B. tagsüber billig, nachts und zu "Stoßzeiten" teuer), was den Einsatz kleiner Speichersysteme auch für Wohnungsbesitzer interessant machen würde, da so "billiger" Strom für Stoßzeiten gespeichert werden könnte. Das ist aktuell allerdings Zukunftsmusik.
Welche Entwicklungen habt ihr mitbekommen?
Welche Technologie hat aus eurer Sicht das größte Potential?
Gibt es evtl. Durchbrüche, die ich verpasst habe?
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Es ist zwar kein Energiespeicher, aber ein Speicher für Klimagase:
In Island ist die erste Großanlage zur technischen Endlagerung von CO2 aus der Atmosphäre und aus Kraftwerksabgasen "ans Netz" gegangen.
Der ganze Spaß (insbesondere das Filtern von CO2 aus der Umgebungsluft) ist natürlich noch sehr teuer. Es wird sich zeigen, wie billig das noch werden wird - jetzt, da der Anfang mal gemacht ist.
In Island ist die erste Großanlage zur technischen Endlagerung von CO2 aus der Atmosphäre und aus Kraftwerksabgasen "ans Netz" gegangen.
https://www.tagesschau.de/ausland/co2-island-101.htmlEine halbe Autostunde südöstlich der isländischen Hauptstadt Reykjavik steht eine Art CO2-Staubsauger. "CarbFix" fängt das Treibhausgas aus der Luft auf und speichert es im Boden.
[...]
Das Schweizer Unternehmen Climeworks hat die Anlage ergänzt und filtert jetzt das Gas auch aus der Umgebungsluft, um es im isländischen Gestein zu lagern.
In den Basaltboden wird karbonisiertes Wasser gepumpt, also mit Kohlenstoff angereichertes Wasser[...]. Das CO2 im Wasser reagiert mit dem Gestein und bildet weißen Kalkspat. Ein fester Stoff, der so schnell nicht wieder in die Atmosphäre aufsteigt.
Der ganze Spaß (insbesondere das Filtern von CO2 aus der Umgebungsluft) ist natürlich noch sehr teuer. Es wird sich zeigen, wie billig das noch werden wird - jetzt, da der Anfang mal gemacht ist.
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Wenn das Verfahren zuverlässig läuft, dann könnte Island mit Kohlekraft billig Energie erzeugen, mit entsprechender CO2-Freisetzung... und der staunenden Welt vorrechnen, daß das Land insgesamt CO2-neutral arbeitet!Kamikaze hat geschrieben:(12 Dec 2019, 07:37)
Es ist zwar kein Energiespeicher, aber ein Speicher für Klimagase:
In Island ist die erste Großanlage zur technischen Endlagerung von CO2 aus der Atmosphäre und aus Kraftwerksabgasen "ans Netz" gegangen.
https://www.tagesschau.de/ausland/co2-island-101.html
Der ganze Spaß (insbesondere das Filtern von CO2 aus der Umgebungsluft) ist natürlich noch sehr teuer. Es wird sich zeigen, wie billig das noch werden wird - jetzt, da der Anfang mal gemacht ist.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Wohl wahr. Wobei "billig" wird die Kohlekraft vermutlich trotzdem nicht werden, da die Kohle ja immer noch abgebaut werden und die Spätfolgen des Abbaus auch irgendwie bezahlt werden müssen.H2O hat geschrieben:(12 Dec 2019, 07:55)
Wenn das Verfahren zuverlässig läuft, dann könnte Island mit Kohlekraft billig Energie erzeugen, mit entsprechender CO2-Freisetzung... und der staunenden Welt vorrechnen, daß das Land insgesamt CO2-neutral arbeitet!
Dennoch wäre die Kohlekraft plötzlich wesentlich weniger "dreckig", als sie heute ist. Umgegrabene Landschaften werden dadurch leider trotzdem nicht schöner...
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Wenn ich nicht irre, dann hat Island keine eigenen Kohlevorkommen, müßte deshalb Kohle für Kraftwerke importieren. Die merken nix von durchgewühlten Landschaften.Kamikaze hat geschrieben:(12 Dec 2019, 08:16)
Wohl wahr. Wobei "billig" wird die Kohlekraft vermutlich trotzdem nicht werden, da die Kohle ja immer noch abgebaut werden und die Spätfolgen des Abbaus auch irgendwie bezahlt werden müssen.
Dennoch wäre die Kohlekraft plötzlich wesentlich weniger "dreckig", als sie heute ist. Umgegrabene Landschaften werden dadurch leider trotzdem nicht schöner...
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Hatte die UN nicht entschieden, dass der Mensch das CO2 in der Atmosphäre nicht reduzieren darf? Ich meine, ich hätte dazu mal etwas - auch hier - gelesen, finde es aber nicht mehr.
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Kamikaze hat geschrieben:(24 Oct 2019, 09:27)
Um Energie möglichst dort nutzen zu können,..
Dabei ist das Voltstorage-System relativ klein und hätte damit potentiell sogar in einer Wohnung platz.
Das System speichert 25Wh/L
1kg können 25 Wh aufheben.
3kWh brauchen also 120L
Steglitz...
https://de.wikipedia.org/wiki/Energie-Museum_BerlinDas Kraftwerk Steglitz wurde 1984 zum Batterie-Speicherkraftwerk umgebaut. Für das damals in West-Berlin als Inselsystem betriebene Stromnetz wurde dies als Frequenzregeleinrichtung und Sofortreserveanlage benötigt. Die Anlage hatte eine Spitzenleistung von 17 MW, welche nach Vollladung 20 Minuten lang abgegeben werden konnte, und konnte im optimalen Fall in Summe 14,4 MWh an elektrischer Energie speichern. Nach der Wiedervereinigung Deutschlands wurden die Stromnetze verbunden, und Ende 1994 wurde die Anlage stillgelegt. Heute steht sie unter Denkmalschutz. Neben dem Energie-Museum Berlin befindet sich das durch Vattenfall betriebene Umspannwerk Steglitz auf dem Gelände.
Zweites WEMAG-Batteriespeicherkraftwerk geht in Schwerin ans Netz...
In der Landeshauptstadt Mecklenburg-Vorpommerns hat das zweite Batteriespeicherkraftwerk des Öko-Energieversorgers WEMAG offiziell seinen Betrieb aufgenommen. Das neue Kraftwerk liefert eine Leistung von zehn Megawatt (MW) und damit doppelt so viel, wie das im Juli 2014 ans Netz gegangene erste Batteriespeicherkraftwerk.
[youtube][/youtube]
Obs zu kalt, zu warm, zu trocken oder zu nass ist:.... Es immer der >>menschgemachte<< Klimawandel.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Ist zwar schon etwas älter, die Idee aber evtl trotzdem interessant:
1€/kWh Speicherkapazität klingt im Vergleich zu heutigen Batteriespeichern sehr attraktiv. Auch wenn da sicher optimistische Annahmen sind wäre das Preis/Leistungsverhältnis allen aktuellen Speichermethoden drastisch überlegen, wenn man bedenkt, dass zumindest im Privatsektor ~100€/kWh schon als eher günstig angesehen werden.
Schade, dass man da seit 2013 nichts mehr gehört hat. :/
https://www.ingenieur.de/technik/fachbe ... mspeicher/Der Mann hat Visionen und wurde dafür im Jahre 2011 mit dem Querdenker-Award ausgezeichnet. Die gewaltige Vision von Prof. Dr. Eduard Heindl von der Hochschule Furtwangen ist ein Schwerkraft-Stromspeicher: Ein runder Felszylinder mit einem Durchmesser von einem Kilometer, der von unten durch Wasserdruck in die Höhe gehoben wird und so den überschüssigen Strom aus dem Netz zwischenspeichert. Herrscht Flaute im Land, wird der Felszylinder abgesenkt und presst das Wasser durch eine Turbine, die dann den benötigten Strom erzeugt.
[...]
Die Baukosten für den reinen Speicher, also ohne Turbinen und ohne Infrastruktur, gibt er bei einem zu bewegenden Felszylinder von einem Kilometer Durchmesser mit rund zwei Milliarden Euro an. Da dieser Riesenfelskorken aber bis zu 2000 Gigawattstunden Strom aufnehmen kann, befinden man sich beim Investment für die Speicherkosten im Bereich von etwa einem Euro pro Kilowattstunde.
1€/kWh Speicherkapazität klingt im Vergleich zu heutigen Batteriespeichern sehr attraktiv. Auch wenn da sicher optimistische Annahmen sind wäre das Preis/Leistungsverhältnis allen aktuellen Speichermethoden drastisch überlegen, wenn man bedenkt, dass zumindest im Privatsektor ~100€/kWh schon als eher günstig angesehen werden.
Schade, dass man da seit 2013 nichts mehr gehört hat. :/
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Gute Ideen gibt es viele. Man könnte dafür ja die Löcher der Braunkohletagebaue nutzen, da wäre auch Platz. Wird aber höchstwahrscheinlich nicht passieren.
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Batteriespeicher im Privatbereich mit 30 kWh kosten 15.000 € (Anfang 2020), also 500 €/kWh....wenn man bedenkt, dass zumindest im Privatsektor ~100€/kWh schon als eher günstig angesehen werden.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Das ist natürlich richtig, wenn man die dafür nötige "Infrastruktur" und den Einbau mitrechnet. Der wird aber in der Beispielrechnung oben ausgeblendet. Bei einem willkürlichen Alibaba-Angebot ( https://german.alibaba.com/product-deta ... 8fd68W6bEK ) komme ich noch auf rund 344€/kWh.H2O hat geschrieben:(22 Oct 2020, 13:14)
Batteriespeicher im Privatbereich mit 30 kWh kosten 15.000 € (Anfang 2020), also 500 €/kWh.
Zugegeben - da habe ich mich trotzdem noch um den Faktor 3,x verschätzt, allerdings habe ich auch jetzt nur für 20sek Google bemüht. Mit Geduld kann man da ggf noch günstiger werden.
Anyway: 1€/kWh wäre um Größenordnungen attraktiver.
Leider gibt es nicht wirklich eine Speicher-Strategie abseits von Wasserstoff mitsamt seinen gigantischen Umwandlungskosten und entsprechend geringer Effizienz (von den gigantischen Kosten mal ganz zu schweigen).
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Ingenieure nach vorn: wie schwer müsste so ein Block denn sein, um zB. 30kWh speichern zu können, wenn das Ding sagen wir mal 5m hoch gepumpt wird? Könnte man sich so etwas in den Garten setzen?
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Wpot = m*g*hTom Bombadil hat geschrieben:(22 Oct 2020, 14:15)
Ingenieure nach vorn: wie schwer müsste so ein Block denn sein, um zB. 30kWh speichern zu können, wenn das Ding sagen wir mal 5m hoch gepumpt wird? Könnte man sich so etwas in den Garten setzen?
g= 9,81m/s² (Erdbeschleunigung näherungsweise)
h= Höhe in m
m= Masse in kg
Wpot in Nm oder J (1J = ~0,000277778Wh = ~0,00000028kWh)
--> 1kg*5m*9,81m/s² = 49,05J = 0,000013734kWh
30kWh/0,000013734kWh = 2.184.359,983kg = 2.184,4t
Soweit mal mein schneller Dreisatz.
Das ignoriert jetzt natürlich jegliche Wandlungs- und Übertragungsverluste, aber mit rund 2200t Gewicht, das 5m hochgehoben wird kann man rund 30kWh potentielle Energie speichern. Ich hoffe Sie haben einen großen Garten...
Ich glaube das war eher so gedacht, dass der Garten AUF dem Gewicht angelegt werden könnte...
Der Entwickler der Idee spricht ja davon, dass die Erstellungskosten bei Erweiterung quadratisch zum Durchmesser ansteigen, der Energieertrag aber in der vierten Potenz. --> Je größer je besser.
Wenn man nun davon ausgeht, dass man viele hunderttausend Tonnen Gewicht (Felsblock mit 1km Durchmesser und 500m Höhe in der Beispielrechnung) und das Ganze über sagen wir mal 100m hebt (~1/5 der Höhe aus Stabilitätsgründen und um Verkanten zu vermeiden), dann ergeben sich da natürlich ganz andere Zahlen (aber auch andere Probleme).
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Danke und schade.
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Re: Energiespeicher - groß und klein
1 Nm = 1 Ws;
E = Energie [W/s];
M = Masse [kg];
g = Fallbeschleunigung [m/s²]
h = Höhe [m] = 5
E = 30 kWh = 30 * 10³ W 3600 s = 108 * 10**6 Ws
E = M * g * h = M * 9.81 * 5 [kg m/s² * m] = M * 9,81 * 5 [Nm]
M = (108 * 10**6)/(9,81 * 5) = 2.202 t
Ein Garten von 1.200 m² mit Schichtdicke 1m.
Wir sollten nun ausrechnen, ob es ausreicht, die Bundesrepublik 5 m hoch zu heben, um unseren Primärenergiebedarf zu speichern...
E = Energie [W/s];
M = Masse [kg];
g = Fallbeschleunigung [m/s²]
h = Höhe [m] = 5
E = 30 kWh = 30 * 10³ W 3600 s = 108 * 10**6 Ws
E = M * g * h = M * 9.81 * 5 [kg m/s² * m] = M * 9,81 * 5 [Nm]
M = (108 * 10**6)/(9,81 * 5) = 2.202 t
Ein Garten von 1.200 m² mit Schichtdicke 1m.
Wir sollten nun ausrechnen, ob es ausreicht, die Bundesrepublik 5 m hoch zu heben, um unseren Primärenergiebedarf zu speichern...
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Wie auch immer, im heimischen Garten scheint das nicht praktikabel. Oder man nimmt sehr schweres Material wie Uran, das reduziert dann den Flächenverbrauch
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Vor einigen Jahren hat die Fraunhofergesellschaft technische Studien (also durchaus mit HW im Einsatz!) veröffentlicht. Dabei wurde eine synthetische Methanerzeugung als Kette aus Überschußstrom, Elektrolyse für die Wasserstofferzeugung und nachfolgender Methanerzeugung aus Wasserstoff und Kohlendioxyd betrachtet. Der Witz dabei waren Katalysatoren unter Nutzung der Prozeßwärme in der Methanisierung. Dann kam dabei heraus 85% Wirkungsgrad für Wasserstoff und 75% Wirkungsgrad für Methan. Gemeint war wohl der Energieinhalt je eingesetzter kWh im Prozeß. Natürlich geht bei der Nutzung von Wasserstoff ein Teil in Wärme anstatt in elektrische Energie über. Die Wärme läßt sich aber nutzen zur Gebäudeerwärmung oder in Fahrzeugen im Winter. Das ist auch nichts Neues...Leider gibt es nicht wirklich eine Speicher-Strategie abseits von Wasserstoff mitsamt seinen gigantischen Umwandlungskosten und entsprechend geringer Effizienz (von den gigantischen Kosten mal ganz zu schweigen).
Mir hatte dieser Beitrag vor einigen Jahren Mut gemacht... und ein wenig wird mein Optimismus auch bestärkt durch den festen Willen von Wirtschaft und Politik, sich in Richtung der grünen Wasserstoffwirtschaft zu bewegen. Es ist ja klar, daß erst einmal der Flatterstrom aus Wind und Sonne gebändigt werden muß, und dann gibt es Wettbewerb mit "schmutzigem Wasserstoff" aus der Treibstofferzeugung. Das kann also niemals hoppla-di-hoppeingeführt werden, obwohl die Sache dringend in Bewegung gesetzt werden muß.
Ich bin sicher, daß man mit etwas Mühe an diese Veröffentlichungen aus den angewandten Wissenschaften (Prozeßtechnik) heran kommen kann.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Erfahrung nicht, aber ihm Rahmen einer Immobile schwebt mir eine Solaranlage vor und deswegen habe ich mich informiert. Ich sehe da erstmal keine Alternative zu einem Akku als Energiespeicher. Die Preise bewegen sich dafür im finanzierbaren Bereich bei sinkenden Preisen. Daher gehe ich nicht davon aus, dass in eine andere Richtung da großartig Entwicklungsleistung einfließen wird.Kamikaze hat geschrieben:(24 Oct 2019, 09:27)Welche Entwicklungen habt ihr mitbekommen?
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Beispiel: 6,5 KWh, so groß wie ein Badunterschrank für 3300€:
https://www.mg-solar-shop.de/Batteriesp ... -Akku.html
=> Ausreichend und bezahlbar da ja auch Einsparungen die Folge sind.
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Glaube ich auch.Kamikaze hat geschrieben:(24 Oct 2019, 09:27)
Ein möglicher Durchbruch hier könnte die Redox-Flow-Batterie-Technologie sein.
Antigendern statt Gendern - https://www.facebook.com/profile.php?id=100086902844567
Zukunft ist hexadezimal - https://www.facebook.com/profile.php?id=100082201713780 .. https://sedimal.eu
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Als stationäre Batterien schadet deren Baugröße nicht. Natürlich werden solche Batterien oder eben unsere Lithiumbatterien notwendig sein, um praktisch verzögerungsfrei Leistung bereitstellen zu können. Es sieht so aus, als ob die Nachnutzung ausgedienter Fahrzeugbatterien in der Planung von schnell anspringenden Kraftwerken eine wichtige Rolle spielt.Ein möglicher Durchbruch hier könnte die Redox-Flow-Batterie-Technologie sein. Diese ist seit einiger Zeit auf Vanadium-Basis bekannt. Seit kurzem sind auch solche Batterien auf Lignin-Basis (also ohne seltene Erden) in der Entwicklung.
Mit Wasserstoff läßt sich diese Lücke nicht ausgleichen. Wie lange eine Brennstoffzelle braucht, um "auf Touren" zu kommen... keine Ahnung. Im Fahrzeugbetrieb (Bahn oder PKW) ist das wohl kein entscheidender Gesichtspunkt; bei der Stromversorgung von Großrechnern als USV schon. Die USV ist dort aber heute schon Stand der Technik.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Ihre Zahlen und Annahmen beruhen darauf, dass diese Anlagen durchlaufen, und zwar möglichst unter Vollast. Die Wirkungsgrade und dementsprechend auch der finanzielle Aufwand pro kWh explodieren leider, wenn man annimmt, dass das Ganze wirklich mit "Flatterstrom" betrieben - also kontinuierlich im Bereich stark fluktuierender Lasten betrieben wird.H2O hat geschrieben:(22 Oct 2020, 18:09)
Vor einigen Jahren hat die Fraunhofergesellschaft technische Studien (also durchaus mit HW im Einsatz!) veröffentlicht. Dabei wurde eine synthetische Methanerzeugung als Kette aus Überschußstrom, Elektrolyse für die Wasserstofferzeugung und nachfolgender Methanerzeugung aus Wasserstoff und Kohlendioxyd betrachtet. Der Witz dabei waren Katalysatoren unter Nutzung der Prozeßwärme in der Methanisierung. Dann kam dabei heraus 85% Wirkungsgrad für Wasserstoff und 75% Wirkungsgrad für Methan. Gemeint war wohl der Energieinhalt je eingesetzter kWh im Prozeß. Natürlich geht bei der Nutzung von Wasserstoff ein Teil in Wärme anstatt in elektrische Energie über. Die Wärme läßt sich aber nutzen zur Gebäudeerwärmung oder in Fahrzeugen im Winter. Das ist auch nichts Neues...
Mir hatte dieser Beitrag vor einigen Jahren Mut gemacht... und ein wenig wird mein Optimismus auch bestärkt durch den festen Willen von Wirtschaft und Politik, sich in Richtung der grünen Wasserstoffwirtschaft zu bewegen. Es ist ja klar, daß erst einmal der Flatterstrom aus Wind und Sonne gebändigt werden muß, und dann gibt es Wettbewerb mit "schmutzigem Wasserstoff" aus der Treibstofferzeugung. Das kann also niemals hoppla-di-hoppeingeführt werden, obwohl die Sache dringend in Bewegung gesetzt werden muß.
Ich bin sicher, daß man mit etwas Mühe an diese Veröffentlichungen aus den angewandten Wissenschaften (Prozeßtechnik) heran kommen kann.
Ich werde gelegentlich nochmal nachsuchen, aber ich meine mich an einen Artikel zu erinnern, der da eher von 5-10% Wirkungsgrad E-E ausgeht, oder anders ausgedrückt: um 1kWh aus einem P2G-Speicher wieder ins Netz ein zu speisen müssen ~10kWh eingespeichert werden.
Batteriespeicher kommen mit diesem "Flatterstrom" im Größenordnungen besser zurecht.
Wasserstofferzeugung macht trotzdem Sinn, da nicht alle energiereichen Prozesse mit Strom als direkt genutzter Energieform durchgeführt werden können.
Die entsprechenden Erzeugungsanlagen sind für einen Umstieg also notwendig. Um einen guten Wirkungsgrad zu erreichen müssen diese aber möglichst oft und möglichst lange unter Vollast laufen. Das macht sie leider als "Bändiger des Flatterstroms" ungeeignet.
Zum aktuellen Zeitpunkt gibt es ohnehin noch nicht genug erneuerbare Energie um nur den Strombedarf zu decken - von den anderen Energiesenken, die aktuell fossil bedient werden ganz zu schweigen.
Aktuell sehe ich also hauptsächlich den Bedarf an dezentralen, sehr schnell regelbaren Speichern als wesentlich größer an, als den "nächsten Schritt" - also den (hoffentlich irgendwann im Überfluss vorhandenen) EE-Strom in solchen Anlagen zu "verbraten". In Kombination mit großen Batteriespeichern, die den "Flatterstrom bändigen" macht die Technik aber wie gesagt trotzdem Sinn.
Mich stört allerdings, dass die Bundesregierung diesen wichtigen Schritt vergessen zu haben scheint.
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Ich glaube nicht so recht daran, daß die Bundesregierung schlecht beraten ist. Die hangelt sich mühselig durch den bestehenden Gesetzesdschungel mit seinen Widerspruchsmöglichkeiten.
Einleuchtend, daß die Synthesesysteme Dauerstrich-Leistung brauchen. Aber da wäre ja schon der erzeugte Wasserstoff oder das Methan eine Grundlage, diese Lücken zu füllen. Fällt mir spontan ein. 1% Wirkungsgrad... das ist sicher ein Schreckgespenst. Und so ganz blöde sind ja auch unsere Prozeßingenieure nicht... Ich wäre da wie vom Donner gerührt!
Einleuchtend, daß die Synthesesysteme Dauerstrich-Leistung brauchen. Aber da wäre ja schon der erzeugte Wasserstoff oder das Methan eine Grundlage, diese Lücken zu füllen. Fällt mir spontan ein. 1% Wirkungsgrad... das ist sicher ein Schreckgespenst. Und so ganz blöde sind ja auch unsere Prozeßingenieure nicht... Ich wäre da wie vom Donner gerührt!
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Das Thema Speicherung krankt in Deutschland immer noch daran, dass es von
Anfang an, also schon zur Zeit der Rot-Grün-Regierung, vernachlässigt wurde.
Es müsste für die Erzeuger der regenerativen Energien einen finanziellen Anreiz geben, den Strom in
Zeiten des Überangebots zu speichern, statt ihn einfach zu garantierten Preisen ins Netz zu drücken.
Man sollte die Einspeisevergütung vom schwankenden Strompreis an der Strombörse
abhängig machen. (Oder bin ich da nur schlecht informiert, und das gibt es bereits?)
Anfang an, also schon zur Zeit der Rot-Grün-Regierung, vernachlässigt wurde.
Es müsste für die Erzeuger der regenerativen Energien einen finanziellen Anreiz geben, den Strom in
Zeiten des Überangebots zu speichern, statt ihn einfach zu garantierten Preisen ins Netz zu drücken.
Man sollte die Einspeisevergütung vom schwankenden Strompreis an der Strombörse
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Hornalt.JosefG hat geschrieben:(23 Oct 2020, 16:18)
Das Thema Speicherung krankt in Deutschland immer noch daran, dass es von
Anfang an, also schon zur Zeit der Rot-Grün-Regierung, vernachlässigt wurde.
Es müsste für die Erzeuger der regenerativen Energien einen finanziellen Anreiz geben, den Strom in
Zeiten des Überangebots zu speichern, statt ihn einfach zu garantierten Preisen ins Netz zu drücken.
Man sollte die Einspeisevergütung vom schwankenden Strompreis an der Strombörse
abhängig machen. (Oder bin ich da nur schlecht informiert, und das gibt es bereits?)
Dann müsste abfallstrom billiger werden....demit es sich lohnt.In der Vergangenheit wurde die Anschaffung eines Batteriespeichers von staatlicher Seite über das KfW-Förderprogramm "Erneuerbare Energien - Speicher (275)" gefördert, das zum 31.12.2018 eingestellt wurde.
Obs zu kalt, zu warm, zu trocken oder zu nass ist:.... Es immer der >>menschgemachte<< Klimawandel.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Das sehe ich genau so.JosefG hat geschrieben:(23 Oct 2020, 16:18)
Es müsste für die Erzeuger der regenerativen Energien einen finanziellen Anreiz geben, den Strom in
Zeiten des Überangebots zu speichern, statt ihn einfach zu garantierten Preisen ins Netz zu drücken.
Man sollte die Einspeisevergütung vom schwankenden Strompreis an der Strombörse
abhängig machen. (Oder bin ich da nur schlecht informiert, und das gibt es bereits?)
Aktuell gibt es dafür aber keine sinnvollen Rahmenbedingungen, da die Preisschwankungen an der Strombörse zu gering sind, um die teure Investition in Platz und Technik für Energiespeicher zu lohnen.
Noch ist dieses ein Thema für Hobbyisten, Idealisten und "Prepper". Leider.
(Wobei im Privatsektor der Strompreis ohnhin starr ist und so lediglich dünne Zuleitungen entlastet, bzw. Stromausfälle eine Zeit lang "Überbrückt" werden können. Beides ist in D sehr selten. Vereinzelt gibt es "Inselanlagen", die dort Strom hin bringen, wo es keine Leitungen gibt - z.B. ein Modellflugplatz in meiner Nähe. Dort sind Akkusysteme zwingend erforderlich.)
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Der Kern der Problematik ist ein anderer. Wir haben die Wahl zwischen drei Möglichkeiten:Kamikaze hat geschrieben:(24 Oct 2020, 16:02)
Das sehe ich genau so.
Aktuell gibt es dafür aber keine sinnvollen Rahmenbedingungen, da die Preisschwankungen an der Strombörse zu gering sind, um die teure Investition in Platz und Technik für Energiespeicher zu lohnen.
Noch ist dieses ein Thema für Hobbyisten, Idealisten und "Prepper". Leider.
(Wobei im Privatsektor der Strompreis ohnhin starr ist und so lediglich dünne Zuleitungen entlastet, bzw. Stromausfälle eine Zeit lang "Überbrückt" werden können. Beides ist in D sehr selten. Vereinzelt gibt es "Inselanlagen", die dort Strom hin bringen, wo es keine Leitungen gibt - z.B. ein Modellflugplatz in meiner Nähe. Dort sind Akkusysteme zwingend erforderlich.)
1) Wir nehmen häufige Stromausfälle in Kauf
2) Wir investieren massiv in Stromspeicher und Stromleitungen
3) Wir behalten bis zum St Nimmerleinstag die fossilen Energieträger, um das Netz zu stabilisieren.
Daher beruhigt es mich nicht, wenn jemand 1) und 2) runterspielt, weil ich dann weiß dass es 3) wird.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Bin gerade über ein interessantes Papier gestolpert.
Danach braucht es bei ausreichendem Netzausbau gar keine Energiespeicher:
Zwar halte ich "Null" Speicherkapazität für nahezu ausgeschlossen - schon alleine zur "Simulation stärkerer Teilnetze" (Phasenverschiebung, Kurzzeit-Regelenergiebetrieb, Lastenglättung), aber anscheinend sind die insgesamt benötigten Energiespeicher doch um Größenordnungen kleiner, als ich bislang dachte.
Sollte Frau Baerbock doch recht behalten, dass sich das Stromnetz bei ausreichender Leistungsfähigkeit dem Verhalten eines Energiespeichers durch Lastausgleichswahrscheinlichkeit annähert? (Ich hatte das bislang für eine komplette Falschaussage gehalten, aber das BMWI und das am Papier beteiligte Fraunhofer-Institut scheint ihr ja zumindest so weit recht zu geben - auch wenn der Wortlaut sicherlich missverständlich war...)
Danach braucht es bei ausreichendem Netzausbau gar keine Energiespeicher:
https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Publik ... nFile&v=18Die vorliegende Analyse ergibt durchweg ein sehr hohes Niveau der Versor-gungssicherheit am Strommarkt in Deutschland. In allen hier untersuchten Sze-narien bis 2030, u.a.auch bei Reduktionder am Markt befindlichen Leistungvon Kohlekraftwerken zur Erreichung der Klimaschutzziele in Deutschland für das Jahr 2030, ist die Versorgungssicherheit am Strommarkt gewährleistet. Die Verbrau-cher können in den vorliegenden Untersuchungen jederzeit sicher versorgt wer-den, d.h. die ermittelte Lastüberhangwahrscheinlichkeit beträgt für Deutschland im gesamten Betrachtungszeitraum null. Dies entspricht einer Lastausgleichs-wahrscheinlichkeit von 100 %
Zwar halte ich "Null" Speicherkapazität für nahezu ausgeschlossen - schon alleine zur "Simulation stärkerer Teilnetze" (Phasenverschiebung, Kurzzeit-Regelenergiebetrieb, Lastenglättung), aber anscheinend sind die insgesamt benötigten Energiespeicher doch um Größenordnungen kleiner, als ich bislang dachte.
Sollte Frau Baerbock doch recht behalten, dass sich das Stromnetz bei ausreichender Leistungsfähigkeit dem Verhalten eines Energiespeichers durch Lastausgleichswahrscheinlichkeit annähert? (Ich hatte das bislang für eine komplette Falschaussage gehalten, aber das BMWI und das am Papier beteiligte Fraunhofer-Institut scheint ihr ja zumindest so weit recht zu geben - auch wenn der Wortlaut sicherlich missverständlich war...)
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Dieses Gerücht "Stromspeicher durch vernetzten Betrieb der Stromquellen" halte ich auch für eine riskante Angelegenheit. Wie leistungsfähig sollen denn die Stromtrassen Ost-West & Nord-Süd kreuz und quer durch Europa ausgelegt sein? Wie stark sollen die Windräder und Photovoltaikanlagen an einem sonnigen oder windigen Fleck denn ausgelegt werden, damit sie das restliche Europa mit ausreichender elektrischer Leistung versorgen können? Und wie bringen wir unsere Partner in der EU dazu, solche Überkapazitäten auf zu bauen?
Ich fürchte, daß bei aller Begeisterung für den internationalen Energieverbund doch ein erheblicher Anteil national zu verantwortender Energiepufferung angelegt werden muß.
Natürlich lese ich mir Ihre genannte Informationsquelle erst einmal gründlich durch, um mein vorhandenes Mißtrauen abbauen zu können.
Ich fürchte, daß bei aller Begeisterung für den internationalen Energieverbund doch ein erheblicher Anteil national zu verantwortender Energiepufferung angelegt werden muß.
Natürlich lese ich mir Ihre genannte Informationsquelle erst einmal gründlich durch, um mein vorhandenes Mißtrauen abbauen zu können.
Zuletzt geändert von H2O am Fr 18. Jun 2021, 10:15, insgesamt 1-mal geändert.
Re: Energiespeicher - groß und klein
>> Vernetzung - Kupferplatte...H2O hat geschrieben:(18 Jun 2021, 08:58)
Dieses Gerücht "Stromspeicher durch vernetzten Betrieb der Stromquellen" halte ich auch für eine risknte Angelegenheit. Wie leistungsfähig sollen dann die Stromtrassen Ost-West & Nord-Süd kreuz und quer durch Europa ausgelegt sein? Wie stark sollen die Windräder und Photovoltaikanlagen an einem sonnigen Fleck denn ausgelegt werden, damit sie das restliche Europa mit ausreichender elektrischer Leistung versorgen können? Und wie bringen wir unsere Partner in der EU dazu, solche Überkapazitäten auf zu bauen?
Ich fürchte, daß bei aller Begeisterung für den internationalen Energieverbund doch ein erheblicher Anteil national zu verantwortender Energiepufferung angelegt werden muß.
Natürlich lese ich mir Ihre genannte Informationsquelle erst einmal gründlich durch, um mein vorhandenes Mißtrauen abbauen zu können.
Nebenbei..
https://www.welt.de/politik/ausland/plu ... kraft.htmlFrankreich will die Windkraft massiv ausbauen. Aber mehr als die Hälfte der Projekte landet vor Gericht – eine ganze Nation kämpft gegen Windräder. Und die Rechtsnationalisten behaupten, dass die Hauptprofiteure in Deutschland sitzen.
Obs zu kalt, zu warm, zu trocken oder zu nass ist:.... Es immer der >>menschgemachte<< Klimawandel.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Nein, die genannte Quelle verwendet sehr hoch aufgelöste Modelle auf der Grundlage von verfügbaren Daten. Da kann niemand kurz 'mal eben sagen: "Alles Quatsch!". Der Vorhersagehorizont ist meist auf auf das Jahr 2030 festgelegt. Mit den europäischen Modellregionen Skandinavien, GB, NL, B, D/LU, F, I, A, CZ, PL wird eine Verbundsicherheit festgestellt. GB und PL müssen wohl einige Neubauten bereitstellen, wenn sie nicht am Tropf der übrigen Energiepartner hängen wollen.
Man erkennt an der Studie aber auch die Abhängigkeit vom Erdgas zur Verbesserung der Verfügbarkeit von Strom. So wird auch das Festhalten an der Erdgasleitung North Stream 2 verständlich. Bis 2030 sind noch viele Braunkohlekraftwerke in Betrieb. Das wird ab 2035 spannend. Wie die Studie so schön sagte: Mit zunehmendem Zeithorizont wird die Vorhersagegenauigkeit schlechter, also auch die sichergestellte Stromversorgung. Aber da sei auch Zeit für den Zubau von Kapazität, insbesondere von Notfallkapazität.
Angesichts der Zeiträume für Planung, Genehmigung und Bau solcher Anlagen muß diese Studie zwingend bis 2050 ("CO2-neutral") erweitert werden, schon um die Planungsdaten für Zubauten zu ermitteln, damit in den verbundenen Staaten stets gesicherte Stromversorgungen verfügbar sind.
Aber auf der Grundlage der Studie sind Energiespeicher in ganz großem Umfang entbehrlich. Dafür verantwortlich ist der Energieverbund der betrachteten Staaten. Im EU-Binnenmarkt sollte sich dadurch kein unlösbares Problem ergeben. Wie weit der Brexit sich auf die Versorgungssicherheit von GB auswirken wird... schwer vorher zu sagen. Eine politische Angelegenheit, die die Briten mit der EU zukunftssicher klären müssen. Auf jeden Fall wird eine Insellösung mit Energiespeichern GB sehr viel mehr kosten als die Verbundlösung mit der EU.
Man erkennt an der Studie aber auch die Abhängigkeit vom Erdgas zur Verbesserung der Verfügbarkeit von Strom. So wird auch das Festhalten an der Erdgasleitung North Stream 2 verständlich. Bis 2030 sind noch viele Braunkohlekraftwerke in Betrieb. Das wird ab 2035 spannend. Wie die Studie so schön sagte: Mit zunehmendem Zeithorizont wird die Vorhersagegenauigkeit schlechter, also auch die sichergestellte Stromversorgung. Aber da sei auch Zeit für den Zubau von Kapazität, insbesondere von Notfallkapazität.
Angesichts der Zeiträume für Planung, Genehmigung und Bau solcher Anlagen muß diese Studie zwingend bis 2050 ("CO2-neutral") erweitert werden, schon um die Planungsdaten für Zubauten zu ermitteln, damit in den verbundenen Staaten stets gesicherte Stromversorgungen verfügbar sind.
Aber auf der Grundlage der Studie sind Energiespeicher in ganz großem Umfang entbehrlich. Dafür verantwortlich ist der Energieverbund der betrachteten Staaten. Im EU-Binnenmarkt sollte sich dadurch kein unlösbares Problem ergeben. Wie weit der Brexit sich auf die Versorgungssicherheit von GB auswirken wird... schwer vorher zu sagen. Eine politische Angelegenheit, die die Briten mit der EU zukunftssicher klären müssen. Auf jeden Fall wird eine Insellösung mit Energiespeichern GB sehr viel mehr kosten als die Verbundlösung mit der EU.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Nach Überfliegen des Papier scheint mir die Kernaussage folgende zu sein:H2O hat geschrieben: Nein, die genannte Quelle verwendet sehr hoch aufgelöste Modelle auf der Grundlage von verfügbaren Daten.
*Es wird geschätzt, welchen Preis die Verbraucher in Zeiten des Mangels bereit sind zu zahlen und über dem sie es vorziehen würden auf den Verbrauch zu verzichten.
*Dies wird verglichen mit den Kosten für die Bereitstellung von zusätzlicher leicht regelbarer Leistung (also Gaskraftwerke und Motorkraftwerke).
*Solange letztere geringer sind als ersterer wird gesagt, dass die Versorgungssicherheit gewährleistet ist.
(Hauptsächlich Kapitel 2.3.1)
Es geht also um die stärkere Anpassung des Verbrauchs an die Verfügbarkeit und nicht unmgekehrt. Ob "die Industrie" da wirklich bereit wäre mitzuziehen kann man sicherlich dikutieren. Der durch Umfragen bestimmte "value of lost load" (VoLL) wird sich sicherlich zwischen kurz- und langfristiger Betrachtungsweise unterscheiden.
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Das erste Mal richtig spannend wird es im Januar 2023, dann sind alle deutschen AKW vom Netz und auch schon einige Braunkohlekraftwerke abgeschaltet. Schon jetzt klaffen große Lücken zwischen Energieerzeugung und Energieverbrauch, die nur durch Importe geschlossen werden können (siehe https://i.imgur.com/XMinrlt.png) weil der Überschuss nicht gespeichert werden kann. Man darf gespannt sein, wie das weitergeht.
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Der europäische Verbund wird in der Studie für das BMWI ganz schlicht vorausgesetzt. Dazu gibt es offenbar Absprachen. Ich habe den Verzicht auf Stromlieferungen so verstanden, daß die Unternehmen dadurch Geld einsparen können, weil zu Zeiten des Hochverbrauchs wohl der Strom teurer gemacht wird. Es lohnt sich also, sich dem Angebot an zu passen.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Und das geht technisch nur, wenn die anderen Länder ihre Regelleistung nicht selbst brauchen, d.h. eine andere Strategie fahren als wir. Klingt nicht nach echter Nachhaltigkeit.H2O hat geschrieben:(18 Jun 2021, 17:41)
Der europäische Verbund wird in der Studie für das BMWI ganz schlicht vorausgesetzt.
Sollen die Fabriken denn das Band anhalten, weil nicht genug Strom für die Maschinen da ist?H2O hat geschrieben:(18 Jun 2021, 17:41)
Ich habe den Verzicht auf Stromlieferungen so verstanden, daß die Unternehmen dadurch Geld einsparen können, weil zu Zeiten des Hochverbrauchs wohl der Strom teurer gemacht wird. Es lohnt sich also, sich dem Angebot an zu passen.
Soll bei der Metallverarbeitung mal eben für ein Stunden paar der Ofen ausgemacht werden?
Wie stellen sich die Verantwortlichen das denn eigentlich vor???
Wir brauchen Energiespeicher, und zwar Batteriespeicher für kurzzeitige Schwankungen und E-Fuels für Langzeit und für den Transport über weite Strecken. Jeder Versuch, das wegzudiskutieren, gefährdet den Klimaschutz.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Eine Geldfrage....Atomstrom 2 - 4 Cent.....Speicher(n) 5 Cent (Zuzüglich Erzeugung).H2O hat geschrieben:(18 Jun 2021, 13:48)
Aber auf der Grundlage der Studie sind Energiespeicher in ganz großem Umfang entbehrlich..
Obs zu kalt, zu warm, zu trocken oder zu nass ist:.... Es immer der >>menschgemachte<< Klimawandel.
Re: Energiespeicher - groß und klein
An Ihren Überlegungen ist sicher etwas dran; nur bin ich nicht in der Lage, aus der Studie heraus Ihre Kritik zu entkräften. Die Studie wird schon von Leuten verfaßt worden sein, die vom Thema Netzregelung mehr verstehen als ich. Wo sind die Betrachtungen, die diese Studie entwerten in der Art, wie Sie das stehend freihändig versuchen? In dem Falle hätte es doch ziemlichen Aufruhr in der erweiterten Öffentlichkeit gegeben. Also erst einmal langsam mit den jungen Pferden!Perkeo hat geschrieben:(03 Jul 2021, 08:48)
Und das geht technisch nur, wenn die anderen Länder ihre Regelleistung nicht selbst brauchen, d.h. eine andere Strategie fahren als wir. Klingt nicht nach echter Nachhaltigkeit.
Sollen die Fabriken denn das Band anhalten, weil nicht genug Strom für die Maschinen da ist?
Soll bei der Metallverarbeitung mal eben für ein Stunden paar der Ofen ausgemacht werden?
Wie stellen sich die Verantwortlichen das denn eigentlich vor???
Wir brauchen Energiespeicher, und zwar Batteriespeicher für kurzzeitige Schwankungen und E-Fuels für Langzeit und für den Transport über weite Strecken. Jeder Versuch, das wegzudiskutieren, gefährdet den Klimaschutz.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Aus Ihrem Link und Sie haben es ja selbst zitiert: "Die vorliegende Analyse ergibt durchweg ein sehr hohes Niveau der Versorgungssicherheit am Strommarkt in Deutschland. In allen hier untersuchten Szenarien bis 2030"Kamikaze hat geschrieben:(18 Jun 2021, 07:11)
Bin gerade über ein interessantes Papier gestolpert.
Danach braucht es bei ausreichendem Netzausbau gar keine Energiespeicher
Was bitte passiert nach 2030? Wir haben Mitte 2021 und von Planung bis zum Betrieb eines Großkraftwerkes vergehen locker 10 Jahre. Was wenn sich irgendwer verrechnet hat? Gehen dann in der Industrie oder im privaten Haushalt die Lichter aus? Wurde berücksichtigt das BEVs gefördert werden? Wurde die politische Forderung nach mehr Güterverkehr auf der Schiene berücksichtigt? Die meisten Züge fahren elektrisch und der Verbrauch eines Güterzuges von Hamburg bis München liegt je nach Last und Verkehrsaufkommen irgendwo zwischen 18000 und 28000 kW/h, die Rückspeisung ins Netz durch elektrische Bremsungen Witterungsbedingt irgendwo zwischen 10 und 20% des Verbrauches.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Die letzten Braunkohlekraftwerke gehen in 2038 vom Netz. Ich habe verstanden, daß im gleitenden Übergang Gaskraftwerke als Pufferkraftwerke dienen sollen, weil sie schnell auf Leistung kommen und ebenso schnell auch wieder zurück geschaltet werden können. Was also nach 2030 geschieht, das ist auch vorgezeichnet. Auch wird "die Politik" eine Zwangsläufigkeit herbei führen, die den zügigen Ausbau von Windenergie und Photovoltaikfeldern erzwingt, gegen 1.000 Bedenkenträger und ihre Klagewut. Das Spiel ist aus meiner Sicht sehr durchsichtig.
Der Energieverbrauch von Zügen ist doch aber in der Berechnung der Primärenergie für Deutschland enthalten. Allerdings geht die Planung von einer öffentlichen Energieersparnis aus... die vielleicht durch private Photovoltaik geliefert wird.
Erst einmal ist Aufregung nicht das Mittel der Planung. Öffentliche Aufregung wird entstehen, wenn der Zubau von Hochstromtrassen und Windrädern/Photovoltaik zu Lande und zur See durch gerichtliche Verfahren ins Stocken gerät. Das sind dann aber selbst gemachte Leiden, die durch den Zwang der Umstände abgeräumt werden. Ohne "Energie satt" geht in einer Industriegesellschaft gar nichts.
Der Energieverbrauch von Zügen ist doch aber in der Berechnung der Primärenergie für Deutschland enthalten. Allerdings geht die Planung von einer öffentlichen Energieersparnis aus... die vielleicht durch private Photovoltaik geliefert wird.
Erst einmal ist Aufregung nicht das Mittel der Planung. Öffentliche Aufregung wird entstehen, wenn der Zubau von Hochstromtrassen und Windrädern/Photovoltaik zu Lande und zur See durch gerichtliche Verfahren ins Stocken gerät. Das sind dann aber selbst gemachte Leiden, die durch den Zwang der Umstände abgeräumt werden. Ohne "Energie satt" geht in einer Industriegesellschaft gar nichts.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Das ist natürlich die positive Ausdrucksweise.H2O hat geschrieben: Ich habe den Verzicht auf Stromlieferungen so verstanden, daß die Unternehmen dadurch Geld einsparen können, weil zu Zeiten des Hochverbrauchs wohl der Strom teurer gemacht wird. Es lohnt sich also, sich dem Angebot an zu passen.
Auf diese Weise könnte man auch sagen, dass es sich für dich "lohnt" deine Geldbörse an den Räuber zu übergeben. Die Pistole auf der Brust ist da der "Anreiz".
Trotzdem wäre es für dich natürlich besser gar nicht in der Situation zu sein.
Genauso kann es sich natürlich für ein Unternehemn "lohnen" sich an das Stromangebot anzupassen. Trotzdem wäre es besser gar nicht in der Situation zu sein das zu müssen. Und dann stellt sich die Frage, welche Konsequenz das Unternehmen zieht. Reicht es lediglich die Kosten an den Kunden weiter? Oder sucht es sich einen anderen Standort?
Das ist nach meinem Verständnis der Grundgedanke der oben verlinkten Studie.Perkeo hat geschrieben: Sollen die Fabriken denn das Band anhalten, weil nicht genug Strom für die Maschinen da ist?
Soll bei der Metallverarbeitung mal eben für ein Stunden paar der Ofen ausgemacht werden?
Das Argument ist, dass es für das Unternehmen offenbar günstiger ist "den Ofen für ein paar Stunden auszumachen" als leicht regelbare Stromerzeuger zuzubauen (Gaskraftwerke, Motorkraftwerke). Und solange das der Fall ist, ist gemäß Studie die Versorgungssicherheit gewährleistet.
Arbeit. Leben. Zukunft.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Das ist doch nun absolut nichts neues.
Lastabwurf-Verträge existieren schon sehr lange: https://de.wikipedia.org/wiki/Lastabwurf_(Stromnetz)
Meist sind das Betriebe, die Lasten aufweisen, die bei Bedarf problemlos eine Zeit lang abgeschaltet werden können.
Hier in München sind das z.B. die Heizungen sämtlicher öffentlicher Schwimmbäder.
Da merkt schlicht keiner (der nicht auf den Stromzähler guckt), ob die Heizung mal für ein paar Stunden (meist real nur Minuten) aus ist, oder nicht.
Das gleiche Prinzip gibt es auch im produzierenden Gewerbe. Insbesondere Heizungen eignen sich dafür oft ziemlich gut, aber auch große Maschinen, die "auf Halde" produzieren (z.B. Gaserzeuger).
Ist ja nun auch nichts neues, dass sich die alten fossil-Kraftwerke nur recht mäßig gut und schnell regeln lassen. Da hat man schon recht früh angefangen kreativ zu sein, und ganz offenbar ist der verbilligte Stromtarif für viele Unternehmen interessant. Wenn das Ganz nun so interessant wird, dass dadurch neue Technologien (z.B. Pufferbatterien) eingesetzt werden können, halte ich das für nur folgerichtig.
Dazu gehört aber (eigentlich) auch der Aufbau von entsprechender Erzeugungskapazität an EE-Strom seitens der entsprechenden Firmen. Dafür ist der Strom aber noch viel zu billig (~7ct/kWh für Industrie).
Lastabwurf-Verträge existieren schon sehr lange: https://de.wikipedia.org/wiki/Lastabwurf_(Stromnetz)
Meist sind das Betriebe, die Lasten aufweisen, die bei Bedarf problemlos eine Zeit lang abgeschaltet werden können.
Hier in München sind das z.B. die Heizungen sämtlicher öffentlicher Schwimmbäder.
Da merkt schlicht keiner (der nicht auf den Stromzähler guckt), ob die Heizung mal für ein paar Stunden (meist real nur Minuten) aus ist, oder nicht.
Das gleiche Prinzip gibt es auch im produzierenden Gewerbe. Insbesondere Heizungen eignen sich dafür oft ziemlich gut, aber auch große Maschinen, die "auf Halde" produzieren (z.B. Gaserzeuger).
Ist ja nun auch nichts neues, dass sich die alten fossil-Kraftwerke nur recht mäßig gut und schnell regeln lassen. Da hat man schon recht früh angefangen kreativ zu sein, und ganz offenbar ist der verbilligte Stromtarif für viele Unternehmen interessant. Wenn das Ganz nun so interessant wird, dass dadurch neue Technologien (z.B. Pufferbatterien) eingesetzt werden können, halte ich das für nur folgerichtig.
Dazu gehört aber (eigentlich) auch der Aufbau von entsprechender Erzeugungskapazität an EE-Strom seitens der entsprechenden Firmen. Dafür ist der Strom aber noch viel zu billig (~7ct/kWh für Industrie).
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Der Vollständigkeit halber erinnere ich an Kühlhäuser, die ebenfalls sehr hohe Leistungen abrufen. Dabei kommt es aber auf 10 min nicht an.
Natürlich ist es nie schön, wenn man nicht in jedem Augenblick das tun kann was man möchte, sondern man sich der Lage anpassen muß... etwa der möglichen Energielieferung oder den Preisen, die dann dazu gelten..
Dennoch müssen wir wohl oder übel unser Möglichstes tun, um ganz auf erneuerbare Energien umsteigen zu können. So wie derzeit geht es leider nicht weiter. Darüber helfen auch Wut- und Trauerreden nicht hinweg. Die Erderwärmung wird andernfalls erbarmungslos zu noch weiter angepaßtem Verhalten zwingen
Natürlich ist es nie schön, wenn man nicht in jedem Augenblick das tun kann was man möchte, sondern man sich der Lage anpassen muß... etwa der möglichen Energielieferung oder den Preisen, die dann dazu gelten..
Dennoch müssen wir wohl oder übel unser Möglichstes tun, um ganz auf erneuerbare Energien umsteigen zu können. So wie derzeit geht es leider nicht weiter. Darüber helfen auch Wut- und Trauerreden nicht hinweg. Die Erderwärmung wird andernfalls erbarmungslos zu noch weiter angepaßtem Verhalten zwingen
Re: Energiespeicher - groß und klein
Naja. Heute nutzen ein paar Betriebe, die es sich erlauben können den günstigen Tarif, bei dem sie im Bedarfsfall abschalten müssen.Kamikaze hat geschrieben: Das ist doch nun absolut nichts neues.
Gemäß der Studie müssen sich in Zukunft die Betriebe fragen, ob sie sich den Strom noch leisten können oder lieber abschalten.
Eben. Die Betriebe, die es können, tun es bereits.Kamikaze hat geschrieben: Meist sind das Betriebe, die Lasten aufweisen, die bei Bedarf problemlos eine Zeit lang abgeschaltet werden können.
Die anderen wird man eben nur dazu bringen, indem der Strom so teuer wird, dass sie gar nicht anders können. Und dann stellt sich eben die oben genannte Frage:
Werden die Kosten dann lediglich an den Endverbraucher weitergeleitet, oder sucht sich das Unternehmen einen neuen Standort oder geht es Pleite?
Arbeit. Leben. Zukunft.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Bei 100% EE hätten wir locker 50% Schwankungen der im Tagesdurchschnitt erzeugten Strommengen, Tag/Nacht Rhythmus noch nicht einmal mitgerechnet. D.h. es ginge nicht mehr darum, einige wenige Lasten vorübergehend vom Netz zu nehmen, sondern es müssten fast alle Verbraucher mit stunden-oder tagelangen Ausfällen rechnen.Kamikaze hat geschrieben:(05 Jul 2021, 22:18)
Das ist doch nun absolut nichts neues.
Lastabwurf-Verträge existieren schon sehr lange: https://de.wikipedia.org/wiki/Lastabwurf_(Stromnetz)
Meist sind das Betriebe, die Lasten aufweisen, die bei Bedarf problemlos eine Zeit lang abgeschaltet werden können.
Hier in München sind das z.B. die Heizungen sämtlicher öffentlicher Schwimmbäder.
Auf Halde zu produzieren ist genau das was die produzierende Industrie vermeidet, wo auch immer es zu vermeiden ist.Kamikaze hat geschrieben:(05 Jul 2021, 22:18)
Das gleiche Prinzip gibt es auch im produzierenden Gewerbe. Insbesondere Heizungen eignen sich dafür oft ziemlich gut, aber auch große Maschinen, die "auf Halde" produzieren (z.B. Gaserzeuger).
Gegen dezentrale, an den jeweiligen Verbraucher angepassten Energiespeicher ist nichts einzuwenden. Aber die Frage, ob diese oder jene Energiespeicher sinnvoll sind, ändert nichts an der Feststellung dass wir Energiespeicher brauchen und dass die Kosten dieser Energiespeicher auf das Konto der EE gehen.Kamikaze hat geschrieben:(05 Jul 2021, 22:18) Wenn das Ganz nun so interessant wird, dass dadurch neue Technologien (z.B. Pufferbatterien) eingesetzt werden können, halte ich das für nur folgerichtig.
Eigener EE-Strom unterliegt den gleichen Schwankungen wie EE-Strom aus der Steckdose.Kamikaze hat geschrieben:(05 Jul 2021, 22:18)
Dazu gehört aber (eigentlich) auch der Aufbau von entsprechender Erzeugungskapazität an EE-Strom seitens der entsprechenden Firmen. Dafür ist der Strom aber noch viel zu billig (~7ct/kWh für Industrie).
Und wer sich diesem pauschalen Industrie-Bashing anschließt, vergisst zwei Dinge:
1) Industrieunternehmen haben nicht nur Bosse, sondern auch Mitarbeiter
2) Ohne Industrie gibt es immer noch Treibhausgase, aber niemanden mehr, der die Energiewende bezahlen könnte.
Zuletzt geändert von Perkeo am Do 8. Jul 2021, 07:04, insgesamt 2-mal geändert.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Pufferung - Elektrothermische Verfahren....Kamikaze hat geschrieben:(05 Jul 2021, 22:18)
Das ist doch nun absolut nichts neues.
Lastabwurf-Verträge existieren schon sehr lange: https://de.wikipedia.org/wiki/Lastabwurf_(Stromnetz)
Meist sind das Betriebe, die Lasten aufweisen, die bei Bedarf problemlos eine Zeit lang abgeschaltet werden können..
Im Osten gab es als Regelwiderstand die Karbid (und Phosphor) öfen in Piesteritz, Nord und Südring - Elektroden rein - viel verbrauch ...Eletroden (fast) raus - wenig...
Je Ofen 3 große selbstsinternde...
...und Alu in Bitterfeld und Berlin.
https://books.google.de/books?id=kiy-Dw ... tz&f=false
Obs zu kalt, zu warm, zu trocken oder zu nass ist:.... Es immer der >>menschgemachte<< Klimawandel.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Haben Sie dazu eine Quelle?Perkeo hat geschrieben:(07 Jul 2021, 20:07)
Bei 100% EE hätten wir locker 50% Schwankungen der im Tagesdurchschnitt erzeugten Strommengen, Tag/Nacht Rhythmus noch nicht einmal mitgerechnet. D.h. es ginge nicht mehr darum, einige wenige Lasten vorübergehend vom Netz zu nehmen, sondern es müssten fast alle Verbraucher mit stunden-oder tagelangen Ausfällen rechnen.
I call Bullshit!
Dass das Netz in der Fläche eine stabilisierende Wirkung entfaltet, die sich extrem nahe an einen gigantischen Stromspeicher annähert ist ihnen wohl entfallen. (Als Tipp: hatte ich weiter oben bereits verlinkt.)
Genau solche Lügenmärchen sind es, die unser Land in Zukunft nicht nur Unmengen an Geld, sondern schon jetzt langsam sichtbar werdend unseren technischen Vorsprung kosten.
Viel Glück, auf dem Weltmarkt mit veralteter Technik bestehen zu wollen.
Wirtschaft, Industrie und Klimaschutz können (entsprechenden Willen vorausgesetzt) synergetisch wirken und sind mit nichten gegenteilige Anliegen!
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Könntest du das nochmal zietieren? Die oben verlinkte Studie zeigt lediglich, dass der "value of lost load" geringer ist, als die Kosten für den Zubau von schnell regelbarer Leistung. (siehe mein obiger Beitrag)Kamikaze hat geschrieben: Dass das Netz in der Fläche eine stabilisierende Wirkung entfaltet, die sich extrem nahe an einen gigantischen Stromspeicher annähert ist ihnen wohl entfallen. (Als Tipp: hatte ich weiter oben bereits verlinkt.)
Ich habe da beim Überfliegen keinen Hinweis auf irgendeine "Speicherkapazität des Netztes" gelesen.
Arbeit. Leben. Zukunft.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Da ist der Beitrag: https://www.politik-forum.eu/viewtopic. ... 1#p5015091
Übrigens: Genau lesen und verstehen: Das Netz ist natürlich kein Speicher, aber es nähert sich der Wirkung eines solchen sehr stark an dank statistischer Lastausgleichswahrscheinlichkeit. Voraussetzung dafür ist ausreichende ausdehnung und Leistungsfähigkeit.
Das europäische Verbundnetz geht da schon in eine sehr gute Richtung, muss aber noch verstärkt werden um diese Wirkung optimal nutzen zu können. Auch weitere Flächenausdehnung wäre wünschenswert, um diesen Effekt zu maximieren.
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Reicht denn das europäische Netz (EU-Netz!) aus, um bedarfsgerecht (natürlich mit Einschränkungen für sehr starke Verbraucher!) Strom über Mitteleuropa und nach Mitteleuropa zu verschieben, wenn etwa in Polen keine Braunkohlenkraftwerke mehr den Bedarf stützen... und wie sieht das in Estland oder Finnland aus, ganz am Rande der EU. Oder auf Zypern? Die Azoren wird man kaum in das EU-Netz einbetten können, die DOM-TOM Frankreichs auch nicht. Aber auch dort sind Lösungen gefragt, nicht nur in Mitteleuropa. Vielleicht sollte die EU-Kommission doch einige EU-weit angelegte Studien anschieben. Das wird gut angelegtes Geld sein, um zu einer gemeinsamen robusten Versorgungslösung zu gelangen. Damit dürfte sich langfristig der Erfolg der EU entscheiden.
Re: Energiespeicher - groß und klein
Zwar würde mich wundern, wenn solche Studien noch nicht existieren würden, aber ich stimme Ihnen zu. Solche kontinentalen Bauprojekte wie z.B. HGÜ-Leitungen über mehrere Länder hinweg müssten dann aber auch schleunigst in die Detailplanung/Ausführung kommen - insbesondere wenn ich andere Großprojekte in der BRD sehe, die schnell mal Jahrzehnte brauchen bis zur Inbetriebnahme/Fertigstellung. Die Zeit für langes hin und her diskutieren und studieren ist eigentlich längst abgelaufen, und die Rechnung für dieses Verschlafen bekommt die EU (und damit auch D) in den nächsten Jahren vor den Latz geknallt - ob wir wollen oder nicht.H2O hat geschrieben:(09 Jul 2021, 08:11)
Vielleicht sollte die EU-Kommission doch einige EU-weit angelegte Studien anschieben. Das wird gut angelegtes Geld sein, um zu einer gemeinsamen robusten Versorgungslösung zu gelangen. Damit dürfte sich langfristig der Erfolg der EU entscheiden.
Es muss was GETAN werden. Schöne Worte/Studien alleine reichen nicht.
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Re: Energiespeicher - groß und klein
Dann müssen wohl auch die juristischen Einspruchsmöglichkeiten gegen solche Projekte stark begrenzt werden.Kamikaze hat geschrieben:(09 Jul 2021, 12:28)
Zwar würde mich wundern, wenn solche Studien noch nicht existieren würden, aber ich stimme Ihnen zu. Solche kontinentalen Bauprojekte wie z.B. HGÜ-Leitungen über mehrere Länder hinweg müssten dann aber auch schleunigst in die Detailplanung/Ausführung kommen - insbesondere wenn ich andere Großprojekte in der BRD sehe, die schnell mal Jahrzehnte brauchen bis zur Inbetriebnahme/Fertigstellung. Die Zeit für langes hin und her diskutieren und studieren ist eigentlich längst abgelaufen, und die Rechnung für dieses Verschlafen bekommt die EU (und damit auch D) in den nächsten Jahren vor den Latz geknallt - ob wir wollen oder nicht.
Es muss was GETAN werden. Schöne Worte/Studien alleine reichen nicht.