Erneuerbare Energien allgemein

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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von SLAM » 17. Jan 2018, 10:16

@Astradamos:

Haben grade das Jahr 2017 im Detail ausgewertet und auf 80% Abdeckung mit EE, Rest GuD auf Basis Erdgas für das Jahr 2030 unter der Annahme vollständiger Sektorenkopplung (d.h. im wesentlichen Heizung vollständig auf Strom (WP & direkt), Prozesswärme auf Strom, Industrie auf Strom und Verkehr zu 80% auf Strom), was zu einem Gesamtbedarf an elektrischer Energie von ca. 1050 TWh/a führt (Speicherverluste included.) ausgewertet und hochgerechnet.

Es ergibt sich ein Speicherbedarf von 48 TWh. (Allerdings mit peakshaving der obersten 10% der Lastspitzen der Erzeugung = Abregelung von EE bei massiver Überproduktion).

Nach technischem Stand bleibt für eine solche Menge nur die Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff und dessen Speicherung in Salzkavernen oder (allerdings von der Anzahl der benötigten Salzkavernen wahrscheinlich bei der betroffenen Bevölkerung nicht durchsetzbar) in Form von Druckluft.

Gruß SLAM
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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von KaJu74 » 17. Jan 2018, 10:47

SLAM hat geschrieben:Nach technischem Stand bleibt für eine solche Menge nur die Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff und dessen Speicherung in Salzkavernen
Auf Grund des schlechten Wirkungsgrades macht Elektrolyse nur Sinn, wenn man überschüssigen erneuerbaren Strom nutzt, um den Wasserstoff herzustellen.

z.B. anstatt Windräder abzustellen, sollten sie lieber Wasserstoff herstellen, auch jetzt schon.

Bloß wer zahlt die Technik? Denn die Betreiber bekommen ja auch so Geld, wenn die Windräder abgestellt werden.
Gruß Karsten

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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von SLAM » 17. Jan 2018, 11:01

Auf Grund des schlechten Wirkungsgrades macht Elektrolyse nur Sinn


Schreibst gerade Du ! Dabei hast du ja genau in deinem Haus das Gerät im Einsatz, das in technischem Maßstab (150 kW) und mit besserer Isolierung, Wärmerückgewinnung und einfacherem Einsatzstoff im reversen Betrieb einen dauerhaften Wirkungsgrad von 80% bei der Wasserelektrolyse erreicht (gezeigte, vorgefahrene Werte !). Ist sogar ein sehr ähnlicher stack ;)

Ich spreche von der HT Elektrolyse. Die noch dazu reversierbar ist, also auch zur Rückwandlung in Strom geeignet.

Technisch sind die 150 kW pro stack ausreichend, den Rest macht man mit numbering up:

http://www.sunfire.de/en/products-technology/hydrogen-generator

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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von KaJu74 » 17. Jan 2018, 11:50

SLAM hat geschrieben:
Auf Grund des schlechten Wirkungsgrades macht Elektrolyse nur Sinn

Schreibst gerade Du ! Dabei hast du ja genau in deinem Haus das Gerät im Einsatz,
Es gibt einige Unterschiede, oder?
Ich nutze die Brennstoffzelle um sauberen Strom zu erzeugen, nicht um Wasserstoff herzustellen.

Der Wasserstoff wird hier auch reformiert und nicht per Elektrolyse erzeugt.
Wäre ja auch unlogisch, da ich Strom produzieren will und nicht verbrauchen will.

Stationär Brennstoffzellen zu verwenden finde ich ja auch gut.
Ich würde, sobald die Förderung meiner PV-Anlage angelaufen ist auch gerne den überschüssigen Strom nutzen, um Wasserstoff herzustellen und in dann in der Brennstoffzelle zu verbrauchen.

Dann würde ich versuchen meinen Netzanschluss zu kündigen und eine Insel zu machen.

Aber das ist noch über 15 Jahre weit weg.
das in technischem Maßstab (150 kW) und mit besserer Isolierung, Wärmerückgewinnung und einfacherem Einsatzstoff im reversen Betrieb einen dauerhaften Wirkungsgrad von 80% bei der Wasserelektrolyse erreicht (gezeigte, vorgefahrene Werte !). Ist sogar ein sehr ähnlicher stack ;)

Ich spreche von der HT Elektrolyse. Die noch dazu reversierbar ist, also auch zur Rückwandlung in Strom geeignet.

Technisch sind die 150 kW pro stack ausreichend, den Rest macht man mit numbering up:

http://www.sunfire.de/en/products-techn ... -generator

Gruß SLAM
80% bei der Erzeugung von Wasserstoff.
Und wie hoch ist der Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Wasserstoff in Strom?

Und wie hoch ist der Gesamtwirkungsgrad?
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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von egn » 17. Jan 2018, 12:19

Bis die Notwendigkeit der saisonalen Speicherung besteht werden es sicher noch andere, heute vielleicht noch exotische Speichertechnologien mit weit besserem Wirkungsgrad realisiert und getestet werden.

Letztlich ist es eine Sache des Preises für die gespeicherte kWh.

Da dies die Stromkosten erhöht wird man zum Ausgleich nach Lösungen suchen möglichst wenig Energie saisonal zu speichern. Ein besserer Mix unterschiedlicher EE-Erzeugung und eine Verteilung der wetterabhängigen Erzeugung über große Flächen reduziert die saisonalen Schwankungen.

Auch die Installation einer weit höheren Erzeugungsleistung kann in Verbindung mit Abregelung günstiger sein als Speicher mit hohen Verlusten zu installieren.

Folgende Speichertechnologien könnten Wirklichkeit werden:
- Lageenergiespeicher
- Tiefseespeicher
- Untertageenergiespeicher

Ein der Teil des Strombedarf für die Wärmebedarfsdeckung kann auch durch saisonale Wärmespeicher gedeckt werden.
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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von OS Electric Drive » 17. Jan 2018, 12:47

Das sind alles blanke Theorien. Was sicher ist, dass wir locker 300GW aus Wind und PV benötigen (ca. hälftig ). Wenn man sich anschaut was gerade mit den Preisen bei den Modulen passiert ist doch noch nicht klar. Wir sehen in einigen Ländern schon eine MEGA Überlastung der WR um somit relativ lange eine gleichbleibende Menge an Energie zu erzeugen. Derzeit liegt das günstigste Angebot der PV Ausschreibung bei 4,2Ct/kWh (Realisierung vorausgesetzt) Gehen wir doch vom Schnitt von ca. 5Ct aus. Wenn 10% der Energie abgeregelt würden kostet das wie viel? Und wie billig müsste dann ein Speicher sein?

Speicher können wir noch lange vergessen. Im Übrigen heizt meine Heizung im Sommer auch nicht auf Vorrat damit sie 8700h läuft. Gleiches gilt für mein Auto, das fährt auch keine 8700h.

Im Übrigen stehen so viele Gaskraftwerke rum und warten auf wenige Stunden im Jahr laufen zu können, da regt sich auch keiner auf.
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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von SLAM » 17. Jan 2018, 17:02

Im Übrigen heizt meine Heizung im Sommer auch nicht auf Vorrat damit sie 8700h läuft. Gleiches gilt für mein Auto, das fährt auch keine 8700h.


Sicher nicht. Aber du erwartest, daß deine Heizung im Winter funktioniert und zwar mit EE.

Wie soll das gehen, wenn deren Ertrag genau dann schlecht ist ? --> und schon bist du bei Speichern, die eine saisonale Speicherreichweite haben müssen. (die Tagesspeicher brauchst du sowieso, denn selbst im Sommer willst du Licht nachts und nicht, wenn die Sonne eh vom Himmel scheint).

Und bei deinem Fahrzeug erwartest du, daß du dieses laden kannst, wenn es notwendig ist, damit du damit fahren kannst, wann du willst. Und schon wieder sind wir beim Speicher. Wobei es keine Rolle spielt, ob dieser spezifisch teuer im Fahrzeug als Fahrakku oder spezifisch günstiger als stationären Speicher ausführst --> Speicher ist notwendig, wenn man EE signifikant über das heutige Maß hinaus steigern will.

Im Übrigen stehen so viele Gaskraftwerke rum und warten auf wenige Stunden im Jahr laufen zu können, da regt sich auch keiner auf.


Nur sind sie mit diesen wenigen h pro Jahr weder wirtschaftlich zu betreiben, noch gar reinvestitionsfähig. Noch stehen sie da, ja. Noch kann die Netzbehörde deren Stillegung und Abriß (ja, das wurde schon für einige beantragt !) einfach verbieten. Aber was soll passieren, wenn diese in 15 Jahren etwa ausgelutscht sind ? Es wird keine Ersatzinvestitionen geben. Und jemand zur Investition zwingen geht (zum Glück !) bei uns noch nicht.

Du kannst nicht auf Dauer EE ausbauen, dafür auch noch Einspeisevergütung unabhängig vom Bedarf bezahlen und dann auch noch die Betreiber konventioneller Kraftwerke zu einem ruinösen Verhalten zwingen, damit sie dein Speicherproblem lösen.

Mal davon völlig abgesehen, betrug im Letzten Jahr das Verhältnis bei der Summe EE Einspeisung zwischen Maximalwert und Minimalwert Faktor 10 und Minimalwert bezogen auf Mittelwert immer noch 1 zu 3,6. Bei erratischer Einspeisung !

Das kannst du nicht einfach durch Abregeln glattbügeln, denn dann müßtest du für eine garantierte (eigentlich nur statistisch wahrscheinlich garantierte mit Wahrscheinlichkeit von einigen %, daß es doch mal schiefgeht....) Leistung X das Zehnfache (!) an installierter Leistung vorhalten. Das geht nur mit Speichern, wenn man wirklich irgendwann mal 100% EE anstrebt, das geht nur mit der oben genannten Speicherkapazität, wenn man 80% EE anstrebt oder mit einem 90% Schattenkraftwerkspark auf fossiler Basis, bei dem dann zwangsweise 40% des Stromes nach wie vor aus fossilen Quellen stammen.

Das sagen die Zahlen. Und bei denen ist es wie mit der Thermodynamik: man kann versuchen diese zu ignorieren, aber sie werden einem immer irgendwann unerbittlich einholen.

Gruß SLAM
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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von OS Electric Drive » 17. Jan 2018, 17:12

Eben nicht, nach heutigem Stand hat niemand ein Problem damit, dass an ein paar Tage ein paar Steinkohle und Gaskraftwerke laufen. Die haben gespeicherte Energie. Ist schon komisch dass gerade Leute wie Du, die mit einem Verbrenner fahren anderen Leuten sagen, hey, nur wenn Du 100% EE hast bist Du sauber...

Ist auch komisch dass der Markt auf diese Volatilität nicht mit höheren Preisen reagiert, so wie er das gerne getan hat bevor EEs da waren und zwar >120€ /MWh. Stellenweise sogar 400€/MWh als das Wasser sehr knapp war.
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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von SLAM » 17. Jan 2018, 17:30

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

Ich habe dich für ambitionierter gehalten.


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Re: Erneuerbare Energien allgemein

von bash_m » 17. Jan 2018, 18:38

Zusammenfassung:

Unflexible Braunkohle raus. Gut regelbare Erdgaskraftwerke rein.Bild
 
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