Residuallastmanagement - Das Energiesystem der Zukunft
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Strom ist flüchtig - es muss zu jedem Zeitpunkt immer genau so viel zur Verfügung stehen, wie gebraucht wird. Wie kann man das sicherstellen? Wir müssen uns dazu eine einfache Gleichung anschauen:
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Residuallast = Nachfrage - Angebot
Idealerweise ist die Residuallast gleich Null, weil das Angebot genau die Nachfrage deckt. Was aber, wenn das nicht der Fall ist? Im bisherigen Energiesystem standen zwei Mittel zur Verfügung, um dies zu erreichen:
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Angebot anpassen. Dies wird dadurch erreicht, dass Kohle- und Gaskraftwerke weniger oder mehr produzieren. Kernkraftwerke lassen sich nicht so einfach drosseln, und auch Kohlekraftwerke brauchen ihre Zeit, um die Produktion zu erhöhen oder zu reduzieren
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Den Überschuss ins Ausland verkaufen. Aus diesem Grund ist Deutschland netto-Exporteur von Strom und auf ein europaweites Stromnetz angewiesen
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Strom in Pumpspeicherkraftwerken zwischenspeichern. Deren Kapazität ist allerdings in Deutschland sehr gering und eignet sich daher nur zum Abfangen von extremen Spitzen
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Das hat bisher auch ganz gut funktioniert, weil der Verbrauch in Deutschland sehr vorhersehbar ist. Er schwankt täglich, aber immer auf dieselbe Weise. Nun aber kommen die erneuerbaren Energien hinzu, und in Zukunft sollen sie unseren Strombedarf alleine decken.
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Allerdings scheint die Sonne und weht der Wind nicht jeden Tag gleich, daher schwankt nicht mehr nur die Nachfrage, sondern auch das Angebot. Um trotzdem eine sichere Versorgung zu garantieren, wurden viele weitere Elemente erfunden, welche die Residuallast kontrollieren:
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Angebot steuern:
Bei Energie-Überschuss (Residuallast negativ) erneuerbare Energien abregeln. Dies lässt sich insbesondere bei Windkraftwerken sehr einfach realisieren, indem sie aus dem Wind gedreht werden. Wäre aber schade, den schönen Strom wegzuwerfen, oder?
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Bei Energie-Mangel (Residuallast positiv) zusätzliche sogenannte Residuallast-Kraftwerke hochfahren. Neben Pumpspeichern sind dies in Zukunft:
Gaskraftwerke, die sich sehr schnell regeln lassen. Ihren Brennstoff erhalten sie aus grünem Methan oder Wasserstoff
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Flexibilisierte Biomasse-Kraftwerke. Bisher laufen Biomasse-Kraftwerke konstant wie Kernkraftwerke. Der Grund hierfür ist allerdings anders als bei der Kernkraft kein technischer, sondern ein finanzieller: Wenn sie nicht produzieren, erhalten die Betreiber kein Geld.
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Batteriespeicher - hierzu zählen nicht nur Großspeicher oder Hausbatterien, sondern auch die riesige Flotte der Elektroautos, die einen Teil ihrer Energie wieder ans Netz abgeben könnten, sobald das bidirektionale Laden zum Standard wird
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Nachfrage steuern:
Bei Energie-Überschuss (Residuallast negativ) den Strom speichern: Nicht nur in Pumpspeichern, sondern auch in Hausbatterien, Großbatterien und Elektroautos; Power to Gas: Erzeugung von grünem Wasserstoff und Methan;
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Bei Energie-Mangel (Residuallast positiv) den Verbrauch reduzieren:
Industrieanlagen drosseln, flexible Verbraucher abschalten, Elektroautos langsamer laden
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Diese Flexibilisierung der Nachfrage nennt man Demand Side Management und sie ist ein Kernstück der Energiewende - denn das gab es bisher im Energiesystem in Deutschland noch nicht. Damit es sich lohnt, braucht es die entsprechenden politischen Rahmenbedingungen:
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Strom muss bei Überschuss billiger sein, damit sich das Speichern lohnt und bei Mangel teurer, damit sich das Einsparen und das Rückeinspeisen lohnt. Aktuell ist für den Endverbraucher aber weder das eine noch das andere der Fall -
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nur die großen Energieversorger profitieren von den Schwankungen des Börsenpreises. Nicht der Mangel an Technologie ist daher das Problem für das Energiesystem der Zukunft - sondern der Mangel an politischem Willen bei der aktuellen Bundesregierung.
Wie muss ein Energiesystem 2022ff aussehen?
Ein Diskussionspapier:
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Das Energiesystem der Zukunft basiert vollständig auf einem erneuerbaren Fundament. Zum einen gibt es die fluktuierenden EE Arten PV und Windkraft, zum anderen die Erneuerbaren,
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die bisher wie Grundlastkraftwerke betrieben wurden (Wasserkraft, Biomasse), jetzt aber eine vollkommen andere Aufgabe bekommen.
Sie müssen Residuallast liefern, sie müssen beim RL Management helfen. Was heißt das?
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Bei viel Wind und Sonne müssen sie ihre Leistung so weit wie möglich herunterfahren, bei Dunkelflaute müssen sie ihre Leistung auf Maximum steigern. Dieser Teil des RL Managements muss entsprechend kostendeckend vergütet werden.
Das Neueste vom @EEemag :
Reichweite und Ladedauer von eAutos
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Eine häufige Meinung lautet, mit einem Elektroauto komme man nicht weit und das Laden dauere viel zu lange. Das ist natürlich verständlich, wenn man zu Grunde legt, wie bei fossilen Verbrennerfahrzeugen das Tanken
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vonstatten geht - nämlich ein- zweimal die Woche für einige Minuten. Allerdings: Wie lädt man denn sein Handy auf? Natürlich nicht ein- zweimal die Woche für einige Minuten, sondern jede Nacht im Schlaf! Und plötzlich erkennt man: Reichweite ist kein Wert an sich.
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Genauso wie bei Verbrennerfahrzeugen steigt der Verbrauch bei höheren Geschwindigkeiten: Eine Verdopplung der Geschwindigkeit hat einen vierfachen Verbrauch zur Folge.
Informationen zur Verkehrswende
Kobalt - Schuften Kinder für unsere Elektroautos?
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Kobalt ist ein extrem harter und temperaturbeständiger Rohstoff, weswegen sein Einsatz bei der Herstellung von besonders verschleißfesten und hitzebeständigen Eisenlegierungen...
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unabdingbar ist. Für die Produktion von Schneidwerkzeugen, Hochleistungsbohrern oder künstlichen Gelenken, aber auch für den Bau von gehärteten Autoteilen wie Kurbelwellen, Pleulstangen und Nockenwellen, Flugzeugtriebwerken und Turbinen wird Kobalt eingesetzt.
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Daneben findet das Element in Legierungen für den 3D-Druck, bei der Fertigung von Katalysatoren, beispielsweise zur Entschwefelung von Benzin, sowie bei der Produktion von Farben und als Bestandteil von modernen Lithium-Ionen-Akkus Verwendung.
Informationen zur Energiewende
Klimaschutz – eine riesige Chance für unsere Wirtschaft
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Kaum jemand bezweifelt, dass wir Klimaschutz brauchen. Zu offensichtlich sind die Folgen des Klimawandels bereits zu sehen in Überschwemmungen, trockenen Sommern und Waldbränden.
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Aber können wir uns das angesichts der großen Belastungen durch Corona und eines harten weltweiten Wettbewerbs wirklich leisten? Sollten wir nicht lieber erst einmal an unsere Wirtschaft, an unsere Arbeitsplätze denken?
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Gefährden wir nicht unseren Wohlstand, während andere Länder gar nichts tun? Das Gegenteil ist der Fall: Wenn wir Geld in erneuerbare Energien stecken, lohnt es sich und das gleich dreifach.
2/4 Er wird angekündigt als "Berater von Bürgerinitiativen u.a. im Sauerland". Nicht als Ex-Cheflobbyist und Astroturfer.
Der Trick von ihm ist es, so viele Falschbehauptungen und Verdrehungen aneinander zu hängen, dass niemand mehr mitkommt. gegenwind.frettertal.com/wp-content/upl…
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Die Weltmeere haben seit den 70er Jahren unglaubliche 93% der menschengemachten Erwärmung aufgenommen.
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Allein 2020 haben sie noch einmal 20 Zettajoules mehr Wärme aufgenommen als im Rekordjahr 2019, das ist der 4-fache Energiebedarf der Menscheit! Dies hat mehrere Folgen: Zum einen sind Plankton, Quallen, Schildkröten und Seevögel bereits um 1100 km nach Norden gewandert.
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Vor allem aber vermischt sich warmes Oberflächenwasser immer weniger mit kaltem Tiefenwasser - mit dramatischen Folgen: Der Sauerstoffgehalt der Meere hat in den letzten 50 Jahren bereits um 2% abgenommen