Zitat von ratloser im Beitrag #37Sie meinen wir hätten dann noch 99% der Fläche Deutschlands für Maisfelder, Windräder und Solaranlagen? Das sind ja rosige Aussichten!!
Mit 20 bis 30 dieser 100km²-Anlagen wäre Deutschland mit Speichern versorgt.
Zum Vergleich: Der gesamte in Deutschland bis 2080 produzierte "Atommüll", d.h. die abgebrannten Brennstäbe, nimmt in nebeneinander aufgestellten Endlagerbehältern ca. 0,01 km² ein. Etwa ein Fußballfeld.
Halte ich persönlich für besser planbar...
Gruß, Frode
Na dann könne Sie ja Projektleiter beim kleinen Projekt "Endlagerung des deutschen radioaktiven Mülls" spielen.
Zitat In Norwegen fließt in regenreichen Jahren auch viel Wasser ungenützt den Berg runter.
Da gibt es einen kleinen, entscheidenden Unterschied: WKA wurden für teures Geld gebaut, das dem Stromkunden abgepresst werden muss. WKA abzureglen bedeutet, dass für die Vollversorgung noch mehr Anlagen notwendig sind, ohne dass dadurch die zur Verfügung stehende Energie steigt. Also in letzter Konsequenz das den Stromkunden noch mehr Geld abgepresst werden muss, als man bei naiver Betrachtung meinen könnte.
Zitat xanopos: Was ist günstiger, zusätzliche Speicher bauen, oder die Windkraftanlagen abregeln. Die VDE Studie kommt zu dem Schluss, dass Speicher die teurere Alternative sind.
Die VDE-Studie kommt tatsächlich zu dem Schluß, daß es ökonomisch sinnvoll ist (und bleibt), die Lastkurven bevorzugt durch Steuerung der Produktion statt durch Steuerung von Ausgleichsspeichern abzufahren? Sogar wenn statt fossil gesteuerter Produktion ein deutlich zufälligerer Produktionsmix aus regenerativen Quellen eingesetzt wird?
Grüße,
Wolfgang Flamme
xanopos
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27.09.2012 10:20
#80 RE: Deutschland im Öko-Würgegriff (34): Offshore-Windparks
Zitat Besonders dringlich ist der massive Ausbau der Übertragungsnetze.
Um die Energiewende stemmen zu können, müssen über den Netzausbau hinaus das integrierte Gesamtsystem optimiert, die Verteilungsnetze automatisiert und auf allen Systemebenen Speichertechnologien zur Verfügung gestellt werden.
Zitat von Rudolf Kipp im Beitrag #74Und bei diesem Ansatz liefern ihre "doppelt so vielen 3-4 MW Anlagen" und 6 m/s Windgeschwindigkeit (Grundlage 46.000 Anlagen Enercon E-101; 3050 kW Peak, schon bei wenig Wind recht gute Leistung aufgrund großer überstrichener Fläche; 479 kW bei 6 m/s) über das Jahr gemittelt lediglich eine Leistung von 22 GW. Wir brauchen aber 29 GW. Das macht dann einen Bedarf von 62.000 Anlagen. Also knapp 3 mal so viele wie bisher.
Ich denke die Durchschnittswindgeschwindigkeit ist kein guter Ansatz für die Berechnung der notwendigen Anzahl von Windkraftanlagen. Theoretisch sind Verteilungen mit 30m/s zu 20% der Zeit und 0m/s zu 70% der Zeit, was zwar eine durchschnittliche Windgeschwindigkeit von 6m/s ausmacht, aber mit dieser Verteilung ist keine Stromerzeugung möglich.
Eine wirklich geeignete Methode bedient sich der jahrelangen Aufzeichnungen der Windgeschwindigkeiten im 15-Minuten-Raster und 1-Kilometerauflösung. Damit kann man verschiedene Verteilungen von Windkraftanlagen simulieren, die dafür notwendigen Netze und den Speicherbedarf. Das ist aber keine Thema eines Forumbeitrages, sondern schon mindestens einer Doktorarbeit.
ich habe die verlinkte VDE-Pressemeldung mal im BlaBlaMeter auf den Bullshit-Index getestet. Nach Lesen des Textes hatte ich nämlich das Gefühl, dass dieser Recht hoch ausfallen könne. Hier ist das Ergebnis:
Zitat Ihr Text: 2403 Zeichen, 300 Wörter Bullshit-Index :0.57 Ihr Text signalisiert deutlich: Sie wollen etwas verkaufen oder jemanden tief beeindrucken. Es wirkt unwahrscheinlich, dass damit auch eine klare Aussage verbunden ist - und wenn ja: wer soll das verstehen?
Zitat Eine wirklich geeignete Methode bedient sich der jahrelangen Aufzeichnungen der Windgeschwindigkeiten im 15-Minuten-Raster und 1-Kilometerauflösung.
Von der Kernaussage her reiner Unfug. Oder glauben Sie zB, eine noch geeignetere Methode wären jahrhundertelange Aufzeichnungen der Windgeschwindigkeit im 10s-Raster und 1m räumlicher Auflösung? Würden Sie Sich dadurch wirklich substanziell belastbare Verbesserungen der Aussagen für ... sagen wir mal die nächsten 30 Jahre erwarten?
Zitat von wflamme im Beitrag #83 Oder glauben Sie zB, eine noch geeignetere Methode wären jahrhundertelange Aufzeichnungen der Windgeschwindigkeit im 10s-Raster und 1m räumlicher Auflösung? Würden Sie Sich dadurch wirklich substanziell belastbare Verbesserungen der Aussagen für ... sagen wir mal die nächsten 30 Jahre erwarten?
Vielleicht nicht gerade in diesem so eng umzirkten Bereich - aber ist nicht das genau der Ansatz der Klimamodellierer: immer kleinere Rasterwaben zu berechnen, mit immer mehr vorgeblich gesicherteren Wechselwirkungen zwischen immer mehr Faktoren, um zu Szenarien zu gelangen, nach denen bei einer weiteren Erwärmung die Erde in 50 Jahren wärmer sein wird als heute, mit einem nicht-ganz-nachvollziehbaren Wert von X als Zuwachs und abweichenden Szenarien nach oben & unten mit abnehmender Wahrscheinlichkeit, ganz als hätte jemand die Verteilung lt. Gauss'scher Glockenkurve vorprogrammiert, anstatt die chaotische Natur des Modells zuzugeben?
xanopos
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29.09.2012 09:10
#85 RE: Deutschland im Öko-Würgegriff (34): Offshore-Windparks
Zitat von Ulrich Elkmann im Beitrag #84Vielleicht nicht gerade in diesem so eng umzirkten Bereich - aber ist nicht das genau der Ansatz der Klimamodellierer: immer kleinere Rasterwaben zu berechnen, mit immer mehr vorgeblich gesicherteren Wechselwirkungen zwischen immer mehr Faktoren, um zu Szenarien zu gelangen, nach denen bei einer weiteren Erwärmung die Erde in 50 Jahren wärmer sein wird als heute, mit einem nicht-ganz-nachvollziehbaren Wert von X als Zuwachs und abweichenden Szenarien nach oben & unten mit abnehmender Wahrscheinlichkeit, ganz als hätte jemand die Verteilung lt. Gauss'scher Glockenkurve vorprogrammiert, anstatt die chaotische Natur des Modells zuzugeben?
Wo in den letzten Jahren die Windverhältnisse günstig für eine Windkraftanlage waren, sind sie es wahrscheinlich auch in den nächsten 20 Jahren. Im Grunde eine Anwendung einer alten Bauernregel. Ich verstehe die Aufregung nicht.
xanopos
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29.09.2012 09:17
#86 RE: Deutschland im Öko-Würgegriff (34): Offshore-Windparks
Zitat von wflamme im Beitrag #83Vielen Dank für die Nichtantwort in #80.
Zitat Eine wirklich geeignete Methode bedient sich der jahrelangen Aufzeichnungen der Windgeschwindigkeiten im 15-Minuten-Raster und 1-Kilometerauflösung.
Von der Kernaussage her reiner Unfug. Oder glauben Sie zB, eine noch geeignetere Methode wären jahrhundertelange Aufzeichnungen der Windgeschwindigkeit im 10s-Raster und 1m räumlicher Auflösung? Würden Sie Sich dadurch wirklich substanziell belastbare Verbesserungen der Aussagen für ... sagen wir mal die nächsten 30 Jahre erwarten?
Irgendeine Quantisierung für Daten muss es geben. Ein Beispiel:
Zitat Normalized wind and solar power generation is derived directly from historical weather data with a spatial resolution of 50 x 50 km2 and a temporal resolution of 1 hour. The data set covers both on and offshore regions for 27 European countries and spans the 8-year period 2000-2007.
Guter xanopos, Sie weichen ja schon wieder einer Antwort aus. Dabei war die Frage doch so einfach und klar formuliert.
Ich gebe Ihnen mal folgendes Bild an die Hand - keine Doktorarbeit, sondern eine Aufgabe, deren Lösung zwei Nachmittage beanspruchte: ECMWF 2006 Reanalysis Windkorrelation zur Windstromproduktion in Deutschland. Das sind 4h-Mittelwerte in einem ziemlich groben Raster. Die Untersuchung kümmert sich zudem nicht um den in 2006 stattgefundenen Zubau über's Jahr, die aktuelle WEA-Verfügbarkeit, Eingriffe der Netzbetreiber wg. Netzverstopfungen, Nabenhöhe, Typ oder sonstigen Firlefanz. Es reicht aus, die mittlere Windsituation im Großraum Hamburg zu kennen und schon kann ich eine ziemlich gute Vorhersage über die Windstromproduktion in ganz Deutschland treffen.
Der eigentliche Punkt ist aber folgender: Selbst wenn eine Ausdehnung des Beobachtungszeitraumes und eine Verfeinerung des zeitlichen, räumlichen Rasters eine nahezu perfekte Abschätzung der zu erwartenden Windstromproduktion ermöglichten, so ist dies völlig sinnlos. Weil, plakativ ausgedrückt, niemand sagen kann, ob innerhalb der nächsten 50 Jahre keines, eines oder vielleicht sogar 10 überaus windschwache Jahre zu verzeichnen sein werden bzw wie stark die in diesem Zeitraum zu beobachtenden Extreme ausfallen werden, für die Sie Vorsorge treffen müssen, um die gewohnte Versorgungssicherheit aufrecht erhalten zu können.
Das Bild bestätigt zudem, daß es weit und breit keinen verläßlichen Partner gibt, mit dem Sie annähernd zuverlässig einen Windenergieausgleich betreiben könnten. Es gibt in gezeigten Kartenausschnitt niemanden, der zuverlässig Windstrom produzieren kann, der Ihnen gerade fehlt oder ein einigermaßen zuverlässiger Abnehmer für ihre möglichen Überschüsse wäre (andernfalls würde man da nämlich eine Korrelation erkennen können). Etwas anderes als eine gesamträumliche Verdünnung von Mangel- oder Überflußsituationen (ohne die Schieflage aber dadurch insgesamt beseitigen zu können) läßt sich da nicht ablesen. Der propagierte Netzausbau ist also schwerpunktmäßig eine teure Verdünnungs- und Vertuschungsmaßnahme für ein grundsätzliches Problem.
Grüße,
Wolfgang Flamme
xanopos
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29.09.2012 13:15
#88 RE: Deutschland im Öko-Würgegriff (34): Offshore-Windparks
Zitat Weil, plakativ ausgedrückt, niemand sagen kann, ob innerhalb der nächsten 50 Jahre keines, eines oder vielleicht sogar 10 überaus windschwache Jahre zu verzeichnen sein werden bzw wie stark die in diesem Zeitraum zu beobachtenden Extreme ausfallen werden, für die Sie Vorsorge treffen müssen, um die gewohnte Versorgungssicherheit aufrecht erhalten zu können.
Das können wir nicht vorhersagen. - Wie groß ist der Unterschied zwischen einem windschwachen und einem windstarken Jahr. - Heute hat Windkraft einen Anteil von etwa 10% an der Jahresstromproduktion. 2010 war ein windschwaches Jahr in Deutschland, in Österreich interessanterweise nicht. Ab welchen Windstromanteil wird ein windschaches Jahr ein Problem?
Hier kann man für verschiedene Substitutionsgrade und Mischungsverhältnisse abschätzen, wie stark das (konventionelle) Backup bzgl. verschiedener Kriterien belastet wird.
An einem gemittelten jährlichen Substitutionsgrad kann man Probleme kaum festmachen. Eine anhaltende Flaute bei starkem winterlichen Frost kann zB deutlich problematischer sein als eine, die während der Urlaubszeit auftritt, auch wenn das Jahresmittel gerade aufs Gegenteil hinweist. Langanhaltende Flauten stellen auch Speicher vor schärfere Probleme als wenn die Situation im Jahresverlauf häufiger wechselt. Ein gleichmäßigerer Windproduktionsverlauf ist einfacher zu integrieren als ein wechselhafter, auch wenn beide dasselbe Jahresmittel aufweisen usw.
PS: Das Österreich 2010 kein windschwaches Jahr erlebt hat ist ein Argument für was genau?
Grüße,
Wolfgang Flamme
xanopos
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29.09.2012 17:26
#90 RE: Deutschland im Öko-Würgegriff (34): Offshore-Windparks
Hier kann man für verschiedene Substitutionsgrade und Mischungsverhältnisse abschätzen, wie stark das (konventionelle) Backup bzgl. verschiedener Kriterien belastet wird
Jedenfalls ist Onshore supi und billiger als Kohlestrom:
Zitat "Onshore wind energy is already cheaper than energy produced in coal or gas power plants," Willenbacher said during a press conference.
Die Einspeisevergütung für Wind ist zu HOCH:
Zitat "It is not clear to me why wind sites are remunerated with 9 cents per kilo watt hour for five years or longer, although they produce power for 5.6 or 7 euro cents per kilowatt hour," says Willenbacher.
aber eine standortabhängige Vergütung stelle ich mir ziemlich aufwendig vor:
Zitat Therefore, juwi argues for a model in which very good sites get the compensation that is necessary for it’ s efficient operation – for example, less than 5 euro cents/kWh for sites with excellent wind (about 8 meters/second in 150 meter hub height).
Aus dieser Aussage werde ich nicht schlau:
Zitat Taller towers and larger rotors guarantee that turbines generate more than 4,000 full load hours a year,
Es gibt zwar Standorte an Land, die über 4000 Volllastsunden pro Jahr haben, auf den Kanarischen Inseln gibt es so Einen, aber in Deutschland sind mir solche Standorte nicht bekannt. Vielleicht sind auch Betriebsstunden unter Teillast gemeint.
Also weil Österreich 2010 kein windschwaches Jahr aufzuweisen hatte (hab's nicht geprüft) sollten wir ganz Europa verkupfern? Abgesehen davon, daß nicht die Rede davon ist, daß Österreich in diesem (und anderen) Jahren regelmäßig zu Deutschland antikorrelierte Windsituationen aufzuweisen hätte?
Zur Grafik: Eigentlich geht das aus dem vorangestellten Text hervor, auch für andere untersuchte Größen. Aber hier nochmal im Schnelldurchlauf.
Gegeben sind exemplarische (Bsp. 2006), stündliche Verläufe für Netzlast, Wind und PV. Im konventionellen Fall folgt die Erzeugung dem Lastverlauf und dieser Verlauf hat eben statistische Eigenschaften. Beispielsweise weist er einen Mittelwert auf, während der konkrete Einzelwert typischerweise nicht diesem Mittelwert entspricht. Ein naheliegendes Maß dafür, wie ungleichmäßig die Last verläuft wäre daher die Standardabweichung. Sie sagt aus, wie weit ein typischer Einzelwert vom gleichmäßigen Mittelwert entfernt ist. Mit dieser Lastrauhigkeit muß die konventionelle Erzeugung sicher zurechtkommen.
Im Fall einer teilweisen Bedienung dieser Netzlast durch andere Quellen/Verläufe gehe ich wie folgt vor: Ich kann zB vorgeben, daß 20% des jährlichen Bedarfs aus regenerativen Quellen/Verläufen stammen sollen. Weiterhin gebe ich vor, daß 3/4 dieser 20% (insgesamt 15%) aus Wind und 1/4 dieser 20% (5%) aus PV gedeckt werden sollen. Ich skaliere die Wind- und PV-Verläufe also so, daß diese Jahresbeiträge erreicht werden und subtrahiere sie von der Netzlast. Übrig bleibt ein noch ungedeckter Netzlastverlauf (aka 'Residuallast') von 80% des Jahresbedarfs, der konventionell oder aus steuerbaren Quellen abgefahren werden muß. Dieser Verlauf unterscheidet sich infolge der Beimischung nun vom vorhergehenden, rein konventionellen Verlauf. Ist er bzgl. des ursprünglichen Verlaufes nun 'rauher', muß der konv. Kraftwerkspark mit größeren Schwankungen zurechtkommen?
Die Antwort bzgl des Parameters 'Rauhigkeit/Stabw' der Residuallast für diesen Fall kann man aus dem Diagramm ablesen. Man sucht auf der X-Achse das EE-Mischungsverhältnis von 75% Wind und 25% PV und auf der Y-Achse den gesamt-Substitutionsgrad von 20% auf und schätzt die zugehörige Konturlinie. Diese liegt im Beispiel knapp über 100%. Wir können also sagen, daß die Standardabweichung der Residuallast bei dieser Substitution gegenüber dem rein konventionellen Versorgungsfall ganz geringfügig erhöht ist.
Andere statistische Eigenschaften lassen sich nach demselben Schema untersuchen, wie im Dokument ausgeführt.
@xanopos Bei den sog. Vollaststunden handelt es sich um eine Kennzahl, die man korrekter als Vollaststunden-Äquivalent umschreiben sollte. Er ist - wie andere Begriffe (zB 'gesicherte Leistung') - der konventionellen E-Wirtschaft entlehnt, wo exzessive Teillast-Fahrweisen aus ökonomischen Gründen ein seltener Ausnahmefall sind. Bei der regenerativen Erzeugung ist der Teillastfall dagegen die Regel.
Gerade beim Wind gibt dieser Wert nur vordergründig Hinweise auf die Standorteignung und ist vor allem kein universelles Vergleichsmaß. Binnenwindanlagen zB haben trotz beträchtlicher Rotordurchmesser Generatoren vergleichsweise geringer Nennleistung und damit trotz deutlich schlechterer Standorte immer noch vergleichsweise hohe Vollaststunden.
Grüße,
Wolfgang Flamme
xanopos
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03.10.2012 13:57
#95 RE: Deutschland im Öko-Würgegriff (34): Offshore-Windparks
Zitat von wflamme im Beitrag #93Also weil Österreich 2010 kein windschwaches Jahr aufzuweisen hatte (hab's nicht geprüft) sollten wir ganz Europa verkupfern? Abgesehen davon, daß nicht die Rede davon ist, daß Österreich in diesem (und anderen) Jahren regelmäßig zu Deutschland antikorrelierte Windsituationen aufzuweisen hätte?
Ich behaupte nicht, dass Österreich und Deutschland eine antikorrelierte Windsituation haben. Aber Speicherkraftwerke in Österreich sind für den Ausbau der erneuerbaren Energien interessant, welche aber nur gebaut werden können, wenn das Netz dafür ausgebaut ist. Aktuelles Beispiel: Ohne 380kV-Salzburleitung kein Limberg 3 in Kaprun.
Den Ausbau eines europäischen Netzes fordert unter anderem der Energiefahrplan 2050 der EU. (Link zum pdf: http://ec.europa.eu/energy/energy2020/ro...011_8852_de.pdf) Eine verstärkte Vernetzung innerhalb Europas wird kommen. Die geplanten HGÜ-Leitungen zwischen Norwegen und Deutschland bzw. Norwegen und Großbritannien sind dazu nur der Anfang. Mit Voraussagen wie leistungsfähig das Netz 2050 ist kann ich nicht dienen, es wird wahrscheinlich um einiges Leistungsfähiger sein als das heutige, aber alles Genauere ist mehr oder weniger hoch entwickeltes Lesen im Kaffesud.
@xanopos Gern geschehen. Zum Bericht über juwi nochwas: Daß ein verstärkter Onshore-Ausbau die Backup-Reserveleistung deutlich verringern würde, halte ich für einen Wunschtraum. ISET/IWES hatte dazu mal drei Leistungsdauerlinien erstellt, hier hatte ich diese Verläufe nochmal für einen anderen Zweck übernommen:
Bei allen drei ISET-Kurven sieht man rechts flache Verläufe, die nahe P=0 schneiden. Irgendwo hatte ich auchmal einen Zoom auf diese Daten, da waren es für Deutschland kaum 2% von P_inst (da ist aber noch keine 99,99..%ige Versorgungssicherheit zugrundegelegt). Bei einer Einzelanlage muß man - logischerweise - mit P=0 bei Flaute rechnen. Kurzum, der Sprung von Einzelanlage zu verteilten Anlagen über ganz Deutschland verschafft einem allenfalls einen Zuwachs von 0% auf ca. 2% sichere Leistung - nicht viel.
Da sieht man deutliche Einbrüche und Spitzen im Verlauf; selbst wenn man ganz Europa intensiv verkabelt, braucht man immer noch ein Backup einer ähnlichen Kapazität, als wenn man auf Windbeiträge komplett verzichten würde. Diese und andere Untersuchungen deuten alle darauf hin, daß durch Netzausdehnung allein eben kein hinreichend sicherer Windstrombeitrag zu schaffen ist.
Also, xanopos, 'interessant' ist die Anbindung von Hydrospeichern allemal. Aber ist sie auch rentabel?
Bisher eher nicht, denn auch die konventionelle Stromversorgung muß mit ihrem wechselhaften Verlauf klarkommen und hätte dazu gerne auf Ausgleichsspeicher zurückgegriffen, um die Auslastung des konventionellen Kraftwerkparks zu vergleichmäßigen. Wenn das bisher nicht in diesem Umfang geschehen ist, dann deshalb, weil es sich nicht lohnte. Und wenn es jetzt plötzlich gemacht werden soll, dann wird es eben zusätzlich kosten. Spricht alles gegen das Märchen vom billigen regenerativen Strom.
Grüße,
Wolfgang Flamme
xanopos
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05.10.2012 12:23
#99 RE: Deutschland im Öko-Würgegriff (34): Offshore-Windparks
Zitat von Ulrich Elkmann im Beitrag #2Man kann es auch so, ganz knapp, formulieren: Die Deutschen haben sich entschlossen, den Morgenthau-Plan zu verwirklichen. Und zwar in einer drastisch verschärften Variante.
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