Erneuerbare Energien allgemein

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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von Adastramos » 17. Jan 2018, 17:47

Wasserstoff als Energiespeicher ist -in meinen Augen- irgendwie so sinnig, wie Bort im Jahresvorrat zu kaufen. Am Ende bleibt kaum was übrig, für das man anfangs zahlte. Wenn wir bei der Wasserstofferzeugung 40% Verluste haben und bei der Erzeugung ebenso, bleiben uns nur noch 36% der ursprünglichen Energie verfügbar, selbst bei je nur 30% Verlusten, wären es nur 49% am Ende.

Damit wir nahezu 100% unseren Erneuerbaren speichern können müssen doch auch effizientere Methoden möglich sein, nicht? Wieviel Batteriespeicher bräuchten wir denn nun wirklich?

Alles Gute!
Die Zeit lässt sich nicht aufhalten.
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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von SLAM » 17. Jan 2018, 19:11

Kapazität des Speichers für die schon genannten Randbedingungen: 48 TWh. (zusätzliche Sicherheit für außergewöhnliches Wetter mal außen vor; normalerweise würde man mindestens 20% draufschlagen).

Die HT Brennstoffzelle/Elektrolyseur hat einen one way Wirkungsgrad von 82% am technischen Vollaufbau gezeigt. Macht für einen roundtrip >64%, mit bei großen Anlagen >300 MW möglicher Nutzung der Restabwärme, die auf vernünftig hohem Temperaturniveau von ca. 400 bis 700°C anfällt, können, wie beim GuD, ca. 40% der Abwärme ebenfalls genutzt werden, macht ca 79% roundtripwirkungsgrad.

Das ist in Anbetracht des enormen Vorteils der Trennung von Speicher und Unwandlungseinheit (freie und unabhängige Dimensionierbarkeit Leistung und Kapazität) ein sehr guter Wert. Und preislich wegen der möglichen economy of scale sowieso durch keines der anderen Systeme zu schlagen.

Ein weiterer Vorteil sind gerade die mobilen Anwendungen, da man sich dann zweimal den zusätzlichen Umwandlungsverlust des Akku-Ladens und Entladens spart. Für diese Anwendung liegt man dann wirkungsgradmäßig sogar etwas über der real existierenden Akku Kette, wenn der Akku mit 2C oder schneller geladen werden soll, wie bei mobilen Anwendungen gewünscht.


Gruß SLAM
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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von Elektroniker » 17. Jan 2018, 19:29

SLAM hat geschrieben:Kapazität des Speichers für die schon genannten Randbedingungen: 48 TWh. (zusätzliche Sicherheit für außergewöhnliches Wetter mal außen vor; normalerweise würde man mindestens 20% draufschlagen).

Allein Norwegen und Schweden haben zusammen bereits heute verfügbare 110 TWh an Speicherkapazitäten in ihren bereits vorhandenen Speicherseen.
Das reicht für ganz Mitteleuropa, um auf 100% EE umzustellen.
Es fehlt lediglich eine ausreiched starken Anbindung und einiges an Pumpleistung und Turbinenleistung, die man noch hinzufügen müsste.

Zudem sind bei dem richtiigen Verhältnis von Wind- und PV-Power so gut wie keine saisonalen Speicher nötig. Es gilt lediglich, die mehrtägigen Dunkelflauten zu überbrücken. also geht es um Speicherkapazitäten für maximal wenige Wochen.

Auch wird hier von SLAM und ählichen Schlaubergern völlig totgeschwiegen, dass auch Demand-Side-Management etliches an Speicherbedarf ersetzen kann.
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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von SLAM » 17. Jan 2018, 19:39

Ein weiterer, nicht zu unterschätzender Vorteil der HT Brennstoffzelle/Elektrolyseur ist der mögliche Betrieb mit Erdgas, entweder über Reformer (wie das System, das KaJu betreibt) oder direkt (System Sunfire).

Damit kann man also auch die backup-Kraftwerke ersetzen (spart in Summe also invest) und kann, wenn man will, den Speicher knapp dimensionieren, da man ja jederzeit auf Erdgas umswitchen kann, wenn im Wasserstoffspeicher Ebbe herrscht.

Insgesamt also ein sehr kompaktes System mit nur einer Aktiven Einheit.


Gruß SLAM
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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von inspirED » 17. Jan 2018, 20:13

Hier mal eine behelfsmäßige Prognose anhand der Werte aus 2017 bei einem vierfachen Ausbau von PV und Sonne.
Zur Darstellung - hier ist nur PV sowie Windenergie ohne Biomasse und Wasserkraft berücksichtigt. Diese bewirken eine zusätzliche vertikale Parallelverschiebung um etwa +10GW
2017 PV+Wind Faktor 4.jpg
Quelle
Die Rechnung zu Batteriespeichern ist leider recht desillusionierend.
Um Deutschland 1 Tag komplett aus Batteriespeichern versorgen zu können, benötigt man das Äquivalent von ca. 100Mio Tesla PW2 - klingt viel, ist aber sicher nicht unmöglich.
Leider springen die Winterflauten gleich mit einigen Tagen Ausfall ins Kontor, das erfordert meines Erachtens wenn überhaupt andere Speichertechnologien.

Was ich nicht verstehe: Warum nicht erstmal das Machbare anstreben?
Selbst wenn ich bei so einem Szenario die Spitzen der Erneuerbaren komplett wegwerfe und irgendwann nicht unter 15% des fehlenden Jahresbedarfes aus Erdgas komme, sind 100g CO2/kWh im Jahresmittel schon in Reichweite. Erdgas müsste dann halt entsprechend ausgebaut und subventioniert werden.

Wind und PV kosten pro kW derzeit wohl etwas unter €1000,-/kWh, d.h. der Ausbau auf den Faktor 4 der derzeit installierten Leistung würde nach aktuellen Preisen vermutlich in Dimension eines Bundesjahreshaushalt an Investitionskosten verschlingen.
Die Kosten werden hier aber weiter sinken. Windkraft hat alleine durch Repowering noch deutlich Potential, und es gibt noch reichlich Fläche offshore (was übrigens die Volatilität deutlich dämpfen wird) von den ganzen leeren Dächern gar nicht zu sprechen.

Klar ist, das geht nicht in 3 Jahren - aber bis das geschafft ist, können wir vielleicht billig P2G und damit die 15% Gasbedarf auch noch regenerativ abdecken.
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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von Eberhard » 17. Jan 2018, 20:17

SLAM hat geschrieben:Ein weiterer, nicht zu unterschätzender Vorteil der HT Brennstoffzelle/Elektrolyseur ist der mögliche Betrieb mit Erdgas, entweder über Reformer (wie das System, das KaJu betreibt) oder direkt (System Sunfire).

Damit kann man also auch die backup-Kraftwerke ersetzen (spart in Summe also invest) und kann, wenn man will, den Speicher knapp dimensionieren, da man ja jederzeit auf Erdgas umswitchen kann, wenn im Wasserstoffspeicher Ebbe herrscht.

Insgesamt also ein sehr kompaktes System mit nur einer Aktiven Einheit.


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Kaju74 hat eine Festoxidbrennstoffzelle (SOFC) mit ca. 850 °C Betriebstemperatur und benötigt daher keinen Reformer.
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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von SLAM » 17. Jan 2018, 20:25

@inspirED: sehr gut. Endlich mal jemand der die Daten auch analysiert.

Ein Hinweis: du hast vermutlich die 1h Mittelwerte von Agora verwendet.
Wenn du die Original 15 Minuten Werte verwendest wirds nochmals desillusionierender, weil die Mittelung über eine Stunde schon vieles kaschiert.

Diese Werte kannst du dir auf der oben von mit verlinkten Plattform von entsoe im Excel Format runterladen. Ist im übrigen die Originaldatenquelle von Agora.


Gruß SLAM
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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von OS Electric Drive » 17. Jan 2018, 20:30

SLAM hat geschrieben:Wenn für dich 40% Fossil o.k. sind kann man das so machen. Hab ich ja oben geschrieben.

Ich habe dich für ambitionierter gehalten.


Gruß SLAM


Ich bin auch ambitionierter, finde es aber nur etwas lächerlich wie ein Mensch wie Du, der sich das leben gerne Leicht macht die Einsparung von 70-80% an CO2 als nicht ambitioniert ansieht.

Ich glaube an den Fortschritt und an die Lösung durch gute Ingenieure und nicht an Menschen, die heute schon wissen wollen was in 50 Jahren alles normal ist.

Ich glaube bei dem aktuellen Preisverfall bei PV und Wind wird selbst der Betrieb mit nur 10% des Potentials wirtschaftlich sein. Wie ich schon schrieb, PV liegt bei der Ausschreibung bereits weit unter dem normalen Strompreis von 80-100€ /MWh und könnte selbst mit 60% Absatz hier konkurrieren. Speichern kann man für dieses Geld nicht.

Phantasiepreise wie aktuell als Referenz heranzuziehen ist lächerlich.
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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von SLAM » 17. Jan 2018, 20:35

Kaju74 hat eine Festoxidbrennstoffzelle (SOFC) mit ca. 850 °C Betriebstemperatur und benötigt daher keinen Reformer.


Danke ! Damit sind beide angebotenen Systeme weitgehend identisch. D.h. KaJu könnte durchaus seinen eigenen Wasserstoffspeicher aufziehen ;)


Gruß SLAM
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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von SLAM » 17. Jan 2018, 20:38

Wie ich schon schrieb, PV liegt bei der Ausschreibung bereits weit unter dem normalen Strompreis von 80-100€ /MWh und könnte selbst mit 60% Absatz hier konkurrieren. Speichern kann man für dieses Geld nicht.


Ist doch toll, wenn PV jetzt am Markt bestehen kann: dann können wir ja die EEG-Umlage ersatzlos streichen....... ;)


Gruß SLAM
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