Guten abend, gerade am Rahmen der aktuellen Diskussion zur Abschaltung der Kernkraftwerke, dem damit verbundenen Ausbau der erneuerbaren Energien, den angeblich so knappen Transportnetzkapazitäten und der These der Großen Vier, das das Netz zusammenbrechen wird (Schlagwort: Blackout), frage ich mich inwiefern das populistische/politische Äußerungen sind oder inwiefern unser Verbundnetz jetzt schon davon belastet wird ... und vor allem ob wir das messen können? Bei Wikipedia wird behauptet: "Die Netzfrequenz und deren Abweichung vom Nennwert ist ein direkter Qualitätsindikator über die Relation der über Erzeuger wie Kraftwerke angebotenen elektrischen Momentanleistung und der Abnahme der elektrischen Momentanleistung durch Verbraucher." (http://de.wikipedia.org/wiki/Netzfrequenz) Demnach denke ich mir, dass, wenn Eon und Co davon reden wie unstetig und unberechnbar Wind- und Solarstrom zu Verfügung stehen, sich dies in der Schwankung der Netzfrequenz wiederspiegeln müsste. Wie bzw. ob sich die These der überlasteten Transportnetze sich in der Netzfrequenz wiederspiegelt, weiß ich leider nicht; dies wäre eine Frage. Nach aktuellen Medienberichten würde ich erwarten, dass es zur Zeit ein unablässiger Kampf der Netzbetreiber ist, eben dieses stabil zu halten. Also müssten wir bei dieser unterstellten schlechten Vereinbarkeit von Angebot und Nachfrage auf dem Strommarkt eine stark schwankende Netzfrequenz beobachten. Da wir hier von einem "Verbundnetz" sprechen, würde ich außerdem erwarten, dass an allen Orten in Deutschland die Netzfrequenz zu jeder Zeit gleich sein müsste. -> Also meine Fragen, erstmal aus rein wissenschaftlichem Interesse: - Ist die Schwankung der Netzfrequenz wirklich ein Indikator für die Netzqualität bzw. das prophezeite Zusammenbrechen des Netzes? - Inwiefern wirken sich direkt oder indirekt die angeblich überlasteten Transportnetze auf die Netzfrequenz aus? - Stimmt die These, dass man an jedem Ort im Verbundnetz die gleiche Netzfrequenz messen müsste? Grüße, Patrick [PS: Damit es Ontopic bleibt ... ich würde die Netzfrequenz auch sehr gern über einen längeren Zeitraum beobachten wollen. Eine simple Schaltung schwebt mir im Kopf schon vor.]
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Da brauchst Du nur im Internet suchen: Es gibt da z.B. eine page aus der Schweiz, die ständig die aktuelle Frequenz des europäischen Netzes anzeigt. für das Netz ist das Hauptproblem, dass bei plötzlichen Ausfällen vieler Windkraftgeneratoren usw. Regelschwingungen entstehen können, Stichwort dynamische Stabilität, die zu Zwangabschaltungen oder zur Abschaltlawine führen können. Das Problem ist weniger die Frequenz: Die Leistungsabgabe der Generatoren wird durch die Phasenlage relativ zum Netz bestimmt. Bei Änderungen der Phase müssen alle Generatoren im Netz nachziehen, ein Generator, der da nachhinkt wird überlastet oder entlastet und kann im Extremfall sogar außer Tritt kommen. Auch der kreuz und quer über Europa wechselnde Stromtransport je nach Windrichtung oder Zugrichtung einer Wolkenfront dürfte für die Stabilität und den Wirkungsgrad ein Problem sein.
Peter R. schrieb: > Da brauchst Du nur im Internet suchen: Es gibt da z.B. eine page aus der > Schweiz, die ständig die aktuelle Frequenz des europäischen Netzes > anzeigt. Ich glaube so eine Seite mal vor Jahren gefunden zu haben, leider finde ich sie nicht mehr, kennt irgendwer die URL? (Btw: In Bezug auf meine theoretische Frage ... ist die Netzfrequenz überall im Verbundnetz gleich (sollte sie ja sein)?) Peter R. schrieb: > Das Problem ist weniger die Frequenz: Die Leistungsabgabe der > Generatoren wird durch die Phasenlage relativ zum Netz bestimmt. Bei > Änderungen der Phase müssen alle Generatoren im Netz nachziehen, ein > Generator, der da nachhinkt wird überlastet oder entlastet und kann im > Extremfall sogar außer Tritt kommen. Peter R. schrieb: > Auch der kreuz und quer über Europa wechselnde Stromtransport je nach > Windrichtung oder Zugrichtung einer Wolkenfront dürfte für die > Stabilität und den Wirkungsgrad ein Problem sein. -> Aber wie wirkt sich dieses "außer tritt kommen" auch auf die Netzfrequenz aus und inwiefern lässt das auf die "Netzqualität" schließen?
Je weniger von den 50 Hz abgewichen wird (Betrag der Abweichung und Änderungsrate also möglichst gering), desto stabiler ist das Netz. Zuerst: Strom kann man nicht einfach speichern, Kraftwerke können nur genau so viel Energie erzeugen wie gerade verbraucht wird. Wenn ein Generator außer Tritt gerät und der automatische Lastabwurf den Generator vor Zerstörung schützt indem es ihn vom Netz trennt fehlen natürlich auf einen Schlag hunderte MW Leistung, die müssen schnell genug von anderen Kraftwerken nachgeregelt werden, andernfalls kann eine Kettenreaktion entstehen die nach und nach Kraftwerke in der Nähe durch die rapide Frequenzänderung wie Dominosteine vom Netz trennt. Theoretisch sollte dabei die Netzfrequenz lokal außergewöhnlich schnell sinken, die genauen Werte, wann Kraftwerke den Lastabwurf durchführen, hab ich aber nicht mehr im Kopf.
Andreas K. schrieb: > Theoretisch sollte dabei die Netzfrequenz lokal außergewöhnlich schnell > sinken, die genauen Werte, wann Kraftwerke den Lastabwurf durchführen, > hab ich aber nicht mehr im Kopf. Aber auch das war meine Frage ... kann die Netzfrequenz überhaupt "lokal" sinken. Ich glaube nicht, wenn dann nur im gesamten Netz gleichzeitig. Deshalb ist es ja ein Verbundnetz. -> Ist das so? Meine Frage war jedoch darauf gerichtet, was passiert, wenn schlecht regelbare Energiequellen wie Sonne und Wind auf das Netz einwirken ... kann man deren Auswirkungen mit Hilfe der Netzfrequenz nachvollziehen?
Zur eigentlichen Frage: Nein, ob die Kraftwerke oder das Netz zu 20% oder zu 95% ausgelastet sind kannst Du durch Frequnzmessung nicht merken. Da merkt man erst was wenn es gleich kracht.
Früher war es so daß die Leistung mit der Frequenz gekoppelt war und daß das gleichzeitg der Regelungsmechanismus war. Heute weiss man vorher bescheid und regelt dementsprechend. Víelleicht kann man kurzfristige Frequenzabweichungen messen, die sind aber auch nur bei 20% Auslastung da.
Hans Mayer schrieb: > Zur eigentlichen Frage: > Nein, ob die Kraftwerke oder das Netz zu 20% oder zu 95% ausgelastet > sind kannst Du durch Frequnzmessung nicht merken. > Da merkt man erst was wenn es gleich kracht. Da war jetzt aber viel Fantasie dabei ... mir ging es gar nicht um die Auslastung direkt. Vielmehr das "dynamische" Verhalten unseres Stromnetzes interessiert mich. "Wenn es kracht" muss die Phasenlagen eines sehr sehr schlecht gergelten oder neu zugeschalteten Kraftwerks ja Schuld sein. Von diesem extremen Szenario rede ich jedocch nicht. Es geht darum, dass es Energierquelle gibt, die so bedeutend sind und gleichzeitig unstetig sind, das sie nicht mehr mit Gas-, Öl, usw. Kraftwerkeb schnell nachgeregelt werden können.
Der Link : https://www.swissgrid.ch/swissgrid/de/home/experts/topics/frequency/frequency_statistic.html Gilt offensichtlich fuer Kontinental Europa
Die Frequenz kann im Netz zeitlich schwanken ist aber im gesamten Netz an jedem Ort gleich. Lokal wirken sich Ungleichverteilungen in der Spannung aus. Der Lastabwurf wird durch einen Überstrom ausgelöst und kann nur die Folge einer zu großen Differenz im Phasenwinkel zwischen Netz und Genearator sein (zuviel Leistung auf Turbine).Andernfalls wird der Generator vom Netz geschleppt(Ausnahme mechanische Einflüsse bremsen den Generator). Solaranlagen haben keine Einflus auf die Netzfrequenz, da die FU ihre frequenz nach dem Netz richten. Wenn nun eine Windturbine nicht hinreichend Energie liefert wird auch diese vom Netz geschleppt und dann abgeschaltet. Namaste
So schnell muss man garnicht nachregeln, da die großen Turbinen eine Menge Trägheit haben.
Information zu Netzfrequenz und -spannung aus dem Wandler einer Solaranlage: http://www.c2j2m.de/sys_pv/graph_day.html
Zumindest vor einigen Jahren war es so, dass die EVU stets Gaskraftwerke im Standby für die Windkraft haben mitlaufen lassen - um einzuspringen falls der Wind aufhört. Insofern war schon damals klar, dass eine kWh Windenergie nicht die Brennstoffkosten für 1 kWh "normales" Kraftwerk spart, sondern nur einen Bruchteil (eben wegen der Bereitschaftsverluste)
Michael K-punkt schrieb: > Zumindest vor einigen Jahren war es so, dass die EVU stets Gaskraftwerke > im Standby für die Windkraft haben mitlaufen lassen - um einzuspringen > falls der Wind aufhört. > > Insofern war schon damals klar, dass eine kWh Windenergie nicht die > Brennstoffkosten für 1 kWh "normales" Kraftwerk spart, sondern nur einen > Bruchteil (eben wegen der Bereitschaftsverluste) Da lässt sich aber in Zusammenarbeit mit den Meterologen sicher viel sparen. Auch dürften die energiekonzerneigenen Windparks deutlich öknomischer und sicherer zu betreiben sein. MfG Winne
Winfried J. schrieb: > Da lässt sich aber in Zusammenarbeit mit den Meterologen sicher viel > sparen. Und durch ein leistungsfähiges Fernnetz, denn wenn es hier windstill ist, muß es das am anderen Ende der Republik nicht unbedingt sein.
...und transkontinentel erst, es ist auf diesem Planeten selten überallzeitgleich Flaute ;-) MfG
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