Hallo,
ich würde gerne in den Ferien ein kleines Experiment machen.
Und zwar würde ich gerne ein kleines Punmpspeicherkraftwerk bauen.
Bedeutet ich habe 2 Behältnisse mit Wasser einen auf dem Boden 0m und
den anderen in 5m höhe. Das Fassungsvermögen der Behälter beträgt je 10l
Wasser. Die Höhendifferenz beträgt in meinem Versuch 5m. kann mir jemand
sagen mit welcher Leistung ich rechnen kann, wenn das Wasser durch
meinen Generator fließ und der Wirkungsgrad des Generator bei
theoretischen 100% liegt?
bzw. kann mir jemand eine gute Internetseite zeigen, bei dem ich sowas
anachlesen kann, habe schon gegoogelt aber leider nichts gefunden.
Danke und noch einen schönen Tag
Miriam schrieb:> Die Höhendifferenz beträgt in meinem Versuch 5m. kann mir jemand> sagen mit welcher Leistung ich rechnen kann,
Mir scheint, du hast eine Verständnisproblem bzgl. Arbeit und Leistung.
Deine Leistung ist von der Zeit abhängig, in der du die Potentielle
Energie des Wassers in Elektrische Energie umwandeln möchtest.
Deine Formel lautet
P=(h*g*m)/t
mit
h = höhendifferenz
g = Ortsfaktor (9,81 m/s²)
m = Wassermasse (Dichte * Volumen)
t = die Zeit, in welcher das komplette Wasser umgesetzt wird
0.27 Wattstunden, bei 28ct/kWh Stromtarif also 0.00007 EUR Gegenwert,
wenn du den Eimer fallen lässt damit zumindest der Fliesswiderstand der
Rohrleitung nicht auch noch zehrt.
Auf die Wiki-Seite bin ich auc schon gestossen, allerdings, hat sie mir
mehr Angst gemacht, als dass ich weitergekommen bin :-)
ich könnte mir nämlich vorstellen, daass die Energie abnimmt, je weniger
Wasser in dem Behältnis ist, da der Druck sinkt.
das würde also bedeuten, dass wenn ich die Energie errechnen will ich
meine Masse in dem Fall 10kg * 9,81m/s im quadrat * 5m berechnen soll?
In meinem Fall wurde da grob im Kopf überschlagen 500 rausbekommen. wenn
ich in Physik gut aufgepasst, habe handelt es sich hierbei um Joule
war meine Rechnung so richtig?
Hallo,
praktischer ausgedrückt: du kannst deinen Schreibtisch ca 2 Minuten
damit beleuchten - wenn du eine Energiesparleuchte oder LED hast.
Gruss Reinhard
Hat mein Sohn dieses Frühjahr im Rahmen einer Projektarbeit an der
Realschule gebaut.
Hat wunderbar funktioniert und wurde zu einem tollen
Demonstrationsmodell. Der Wirkungsgrad war bescheiden, der Lernerfolg
aber enorm und dem Team die sich diese Arbeit ausgedacht hatten hat es
sichtlich Spaß gemacht. Vielleicht im Vorfeld mal ein Pumpspeicherwerk
besichtigen. Ist recht beeindruckend wenn man das Glück hat, einen
Maschinensatz im 100MW Bereich im Generator- oder Pumpbetrieb anlaufen
zu hören.
Die Theoretische Energie kannst du mit den genannten Ansätzen berechnen,
ob du auch nur Ansatzweise dahin kommst steht auf einem anderen Blatt.
Ein Demonstartionsmodell mit freilaufender Turbine und einer Pumpe aus
dem dem Baumarkt, funktioniert gleich einmal, aber eine Pelton- oder
Franzisturbine und eine Pumpe als funktionierendes Modell zu bauen ist
eine Herausforderung.
Viel Erfolg
Wenn Du eine einfachste TurbinenPumpe bauen willst nimm Dir 10-20 alte
CDs/DVDs und verbinde die mit starken Permanentmagneten, den stapel dann
in eine alte Spindel seitlicher Ansatz, Spindel anbohren und fertig ist
die TeslaturbinenPumpe.
Spulen außen dran und Strom kommt auch schon ;-)
Zum spielen ist das OK, wenn's Leistung haben soll braucht's mehr
Fallhöhe und mehr Durchsatz.
Wie man's umrechnet wurde schon genannt ;-)
Wenn man nun den Volumenstrom noch angeben würde...
Aber kurz übern Daumen ohne Änderung statischer Druck durch
Füllstandshöhe:
P = Q*h*g*roh*phi
Q angenommen mit 0,5 l/s (5*10^-4 m³) (läuft also 20 sec)
h = 5 m
g = 9,81 (kg*m)/s²
roh = 1000 kg/m³ (eigentlich eine f(T) aber sei es drum)
phi = 100 % also 1,0
= 24,525 (kg*m²)/s³ also Watt.
und mal die 20s um eine Arbeit/Energie draus zu machen: sind das 490,5
Ws - ca. 0,0001361 kWh.
Zur Kontrolle:
Gesamt Energiegehalt
Epot = m*g*h also 10kg * 9,81 kgm/s²*5m = 490,5 Ws - jo, passt.
0,5l je sekunde sind natürlich rel. viel dabei - wird dann also normal
weniger.
Literatur:
Irgend ein Physikbuch oder was zu Strömungsmechanik/Stömungslehre.
Wenn mans genauer machen will incl. Drücke etc.:
Such Stichwort: Stromfaden, Bernoulli, Konti...
MaWin schrieb:> 0.27 Wattstunden, bei 28ct/kWh Stromtarif also 0.00007 EUR Gegenwert,> wenn du den Eimer fallen lässt damit zumindest der Fliesswiderstand der> Rohrleitung nicht auch noch zehrt.
Was natürlich bei einem Pumpspeicherkraftwerk ignoriert, dass das Wasser
ja auch irgendwo hochkommen, sprich hochgepumpt, werden muss.
Pumpspeicherkraftwerk 'lohnt' sich daher nur, wenn man das Hochpumpen
billig machen kann, weil man einen günstigen Stromtarif hat wenn ein
Überangebot vorhanden ist (zb. Nachtstrom), bzw. auf andere günstigere
Möglichkeiten ausweichen kann. In allen anderen Fällen ist das auf jeden
Fall ein Verlustgeschäft.
Karl Heinz Buchegger schrieb:> umpspeicherkraftwerk 'lohnt' sich daher nur, wenn man das Hochpumpen> billig machen kann, weil man einen günstigen Stromtarif hat wenn ein> Überangebot vorhanden ist (zb. Nachtstrom)
Mit einer Eimerkette ginge es auch, soll der Nachwuchs halt mal was tun
um zu sehen wie viel Arbeit wirklich in einer Handyladung steckt ;-)
"In allen anderen Fällen ist das ein Verlustgeschäft."
Das kann man so pauschal nicht sagen.
Man könnte zum Beispiel auf die Idee kommen, nachts billigen
subventionierten Atomstrom zu kaufen. Der ist da wirklich billig, weil
Atomkraftwerke möglichst rund um die Uhr mit 100% Last laufen sollen
obwohl den Strom eigentlich keiner braucht. Diesen billigen Strom nimmt
man her und pumpt damit einen Speichersee voll.
Am nächsten Morgen, wenn die Leute ihre Kaffeemaschine einschalten,
lässt man das Wasser wieder runterlaufen und erzeugt damit
umweltfreundlichen, subventionierten Naturstrom aus Wasserkraft. Weil
wir deutschen so blöd sind, kaufen wir diesen Strom dann tatsächlich von
unserem umweltfreundlichen Versorger ein.
Das Ganze ist so rentabel, dass eigens dafür schon ganze
Speicherkraftwerke gebaut worden sind...
Gruß
Miriam schrieb:> ich könnte mir nämlich vorstellen, daass die Energie abnimmt, je weniger> Wasser in dem Behältnis ist, da der Druck sinkt.
bei vollem Eimer hast du im Eimer durch die Wassermasse eine Energie von
E = m*g*h
zur Verfügung.
Ist der Eimer leer, dann ist diese durch die Masse des Wassers
verfügbare Energie nicht mehr da, sondern 1 Stockwerk tiefer.
Dort liegt sie ebenfalls in Form von potentieller Energie vor, die
allerdings (weil die Höhe geringer ist) kleiner ist. Die Differenz ist
das, was dir als kinetische Energie zur Verfügung steht.
Die Änderung der potentiellen Energie hängt nicht davon ab, wie schnell
das Wasser von oben nach unten kommt.
Oben hat das Wasser (Höhe h1)
E_total = E_potentiell_h1 + E_kinetisch_h1
Unten hat das Wasser (Höhe h2)
E_total = E_potentiell_h2 + E_kinetisch_h2
Da Energie nicht erzeugt bzw. vernichtet werden kann, sondern nur
umgewandelt, bedeutet das, dass E_total oben wie unten gleich sein muss.
E_potentiell_h1 * E_kinetisch_h1 = E_potentiell_h2 + E_kinetisch_h2
E_poentiell bei einer bestimmten Höhe h1 errechnet sich zu
1
E = m*g*h
E_kinetisch errechnet sich zu
1
E = m*v^2 / 2
mal in die Gelichgewichtsbedingung eingesetzt
1
m*g*h1 + (m*v1^2)/2 = (m*g*h2) + (m*v2^2)/2
da das Wasser oben in Ruhe war, gilt daher v1 gleich 0
1
m*g*h1 = (m*g*h2) + (m*v2^2)/2
schaffen wir den Potentiellen Anteil nach links
1
m*g*h1 - m*g*h2 = (m*v2^2)/2
1
m*g(h1-h2) = m*v^2/2
d.h. diese Gleichung sagt dir, wieviel kinetische Energie dir in Summe
zur Verfügung steht, wenn eine gewisse Masse m eine Höhendifferenz
durchläuft. Das ist die Energie, die du maximal aus deinem Wasser
rausholen kannst, wenn du es wo runterlaufen lässt. Die Differenz der
potentiellen Energie steht dir in Form von Fliessgeschwindigkeit
(~kinetischer Energie) zur Verfügung.
(Einschub:
m kann herausgekürzt werden
1
g*(h1-h2) = v^2/2
und da hier m gar nicht mehr vorkommt, man die Gleichung aber weiter
umformen kann, so dass man einen Ausdruck erhält, der einem sagt wie
schnell ein Körper nach einer gewissen Höhendifferenz fällt, haben wir
auch noch so nebenbei gezeigt, dass alle Körper unabhängig von ihrer
Masse gleich schnell fallen.)
Der Satz von der Erhaltung der Energie ist schon ein Hund.
Heiner schrieb:> weil> Atomkraftwerke möglichst rund um die Uhr mit 100% Last laufen sollen> obwohl den Strom eigentlich keiner braucht. Diesen billigen Strom nimmt> man her und pumpt damit einen Speichersee voll.
Das war mal so, im vorigen Jahrhundert. Heute bricht der Strompreis
tagsüber zusammen, wenn die Sonne herunterknallt wie jetzt und die
Photovoltaik-Anlagen riesige Mengen bevorzugt in den Markt drücken -
dann fällt der Strompreis unter Null.
Das gerade ist ja das Problem, warum es bei der Energiewende so
knirscht, vor allem weil gewohnte Annahmen über die Laufzeiten von
Kraftwerken nicht mehr zutreffen und daher die
Wirtschaftlichkeitsberechnungen nicht mehr stimmen. Bei gutem Wetter
werden die Kraftwerke, die früher fürs Mittagessen angeworfen wurden,
nicht mehr gebraucht und verdienen also kein Geld mehr.
Pumpspeicherwerke müssen also heute bei Sonnenschein Wasser hochpumpen
und nachts Strom erzeugen, genau umgekehrt wie früher. Es wäre zu
begrüssen, wenn man den Schülern das so erläutern würde und nicht mit
einem veralteten Modell billgen Atomstroms, auch wenn das noch so in den
Schulbüchern steht.
Gruss Reinhard
Frueher waren die Pumpspeicher auf saisonalen Strom ausgelegt, und
konnten die Tag-Nacht-Schwankungen ausgleichen. Heutzutage sind die
Stromspitzen weitaus groesser. Wenn eine Front heraungeraucht hommt und
1000km^2 Fotovoltaik in wenigen Minuten abdeckt, fehlen ploetzlich
Gigawatt.
Jeeehoo Juppieyeei schrieb:> fehlen ploetzlich> Gigawatt.
Dass man viel mehr Speicher braucht, ist ja unbestritten, ausser
natürlich bei denen, die neben einem geeigneten Standort wohnen.
Gruss Reinhard
Reinhard Kern schrieb:> Heute bricht der Strompreis> tagsüber zusammen, wenn die Sonne herunterknallt wie jetzt und die> Photovoltaik-Anlagen riesige Mengen bevorzugt in den Markt drücken -> dann fällt der Strompreis unter Null.
Nur nicht für die Eigenheimbesitzer mit subventionierter PV-Anlage. Die
kassieren trotzdem ihren garantierten Preis.
Heiner schrieb:> Weil wir deutschen so blöd sind,
Ich weiss nicht ob es blöd ist Strom aus Überproduktion an windigen oder
sonnenreichen Tagen zum Pumpen zu benutzen oder von mir aus auch noch
AKWs die eh laufen um dann bei Lastspitzen diese gespeicherte Energie zu
nutzen.
Oder findest du es besser dann Gaskraftwerke vorzuhalten und die kurz
anzuwerfen?
Was Ökostrom etc. betrifft, man kann auch gute Ideen durch Marketing
schlechtmachen. Nicht umsonst übersetzt man "Sales und Marketing" im
Allgemeinen mit "Lug und Trug".
Ich habe noch nie verstanden warum man Ökostrom kaufen kann, ich sehe
das den Elektronen nie an ob die jetzt durch ein Braunkohlekraftwerk
oder durch ne Windturbine verschoben wurden.
"und nicht mit einem veralteten Modell billgen Atomstroms"
Es mag sein, dass heute auch tagsüber (vor allem an Wochenenden) Spitzen
mit billigem Strom existieren. Dennoch ist das Modell mit dem Atomstrom
nicht aus dem vergangenen Jahrhundert. Im letzten Jahrundert wurde das
aus der Not heraus geboren. Heute ist es ein Geschäftsmodell. Frag da
mal bei unseren südlichen Nachbarn nach. Die verdienen sich mit dem
Modell aus dem vergangenen Jahrhundert auch heute noch eine goldene
Nase. Für dieses Geschäftsmodell gingen (und gehen) ganze Staudämme in
Betrieb.
Prinzipiell is ja gar nix dagegen zu sagen, dass man Strom, den man
grade nicht braucht für Speicher benutzt. Mit gings in erster Linie
darum, dass dieser Strom dann als "Ökostrom" umettiketiert wird. Und
darum, dass Strom teilweise extra produziert wird, um ihn am nächsten
Tag als Ökostrom zu verkaufen. Das ist der eigentliche Skandal an der
Geschichte.
Gruß
Alles Marketing. Was waere dir lieber ...
- recycelter Atomstrom
- Pumpstrom
- Wasserkraft
- Oekostrom
- Biostrom
.. nur dem Kenner ist der Unterschied ersichtlich. Desgleichen ...
Champagner ist auch nur nachgegaerter (Zucker & Hefe) saurer Wein.
Reinhard Kern schrieb:> Heute bricht der Strompreis> tagsüber zusammen, wenn die Sonne herunterknallt wie jetzt und die> Photovoltaik-Anlagen riesige Mengen bevorzugt in den Markt drücken -> dann fällt der Strompreis unter Null.
Ist doch Quatsch, aber von Desinformanten gern geplappert
http://www.eex.com/de/Marktdaten
Mehr Sonne als in diesen Tagen geht ja kaum.
Reinhard Kern schrieb:> Dass man viel mehr Speicher braucht, ist ja unbestritten
Alles ist relativ, wenn man von vorneherein den Strom zu Gas und das Gas
zu Benzin(ersatz wie Ethanol) umwandelt hat man kein Speicherproblem.
Aber das will ja keiner, da müsste man ja keine neue Infrastruktur
bauen, da verdient ja keiner dran.
>> 0.27 Wattstunden, bei 28ct/kWh Stromtarif also 0.00007 EUR Gegenwert,>10 kg * 9,81 m/s^2 * 5 m = 490,5 J = 0,1363 Wh
Auf Quecksilber umsteigen, und paar Cents mehr rausholen :)
>http://www.eex.com/de/Marktdaten
Ei ist der Strom guenstig. 50 Euro pro Megawatt. Dh fuer 1MW, laeuft
quasi ein 1300 Roesser-Motor fuer mich alleine eine Stunde lang...
> Dann schau dir mal den 16.06.2013 an. Der Preis lag zwischen 14-15 Uhr> bei ca. -200€/MWh (-20ct/kWh).
Lag also offensichtlich nicht an der Sonne.
> > 0.27 Wattstunden, bei 28ct/kWh Stromtarif also 0.00007 EUR Gegenwert,> 10 kg * 9,81 m/s^2 * 5 m = 490,5 J = 0,1363 Wh
Uups, hatte mit 10m gerechnet.
> Ei ist der Strom guenstig. 50 Euro pro Megawatt.
Stunde. Sind 5ct/kWh und damit der Normalpreis.
PowerMax schrieb:> Dann schau dir mal den 16.06.2013 an. Der Preis lag zwischen 14-15 Uhr> bei ca. -200€/MWh (-20ct/kWh).
Und weil das einmal in mehreren Monaten vorkommt, bauen die bösen
Kapitalisten Pumpspeicherkraftwerke um uns alle abzuzocken.
MaWin schrieb:> Alles ist relativ, wenn man von vorneherein den Strom zu Gas und das Gas> zu Benzin(ersatz wie Ethanol) umwandelt hat man kein Speicherproblem.
Dazu fehlt aber noch das CO2. Das zu sammeln und dahin zu bringen dürfte
einfach noch zu teuer sein.
Effizient CO2 aus der Luft holen können bisher nur Pflanzen, und da sehe
ich auch mit einen guten Weg. In Karlsruhe (KIT, ehemaliges
Kernforschungszentrum) gibt es z.B. eine Pilotanlage die aus Stroh (oder
anderen getrockneten Pflanzenresten) Öl und Kohlenstoff gewinnt. Das
dezentral angewandt kann man statt ineffizient Pflanzenreste zu
transportieren das energiereiche Zwischenprodukt (Öl, Kohle)
transportieren und zentral weiterverarbeiten.
Aber an der Ecke wird wenig in Forschung investiert, statt dessen gehen
Milliarden in Asse, Endlagerforschung, Rückbau,... (und die Banken).
Aber Atomstrom ist ja halt so billig.
Desinformant schrieb:> Als Anlage eine Zusammenfassung vom 16.06.2013
Die keine Korrelation der beiden Kurven zeigt.
> Dazu fehlt aber noch das CO2.
Von dem haben wir ja derzeit eher zuviel, jedes Kohlekraftwerk liefert
CO2 im Überfluss und würde sich über eine Aufhübschung seiner
Umweltbilanz freuen.
MaWin schrieb:> Von dem haben wir ja derzeit eher zuviel, jedes Kohlekraftwerk liefert> CO2 im Überfluss und würde sich über eine Aufhübschung seiner> Umweltbilanz freuen.
Das ist richtig, bei der unsäglich blöden Idee das CO2 mit
Riesenenergieaufwand in leere Exgasschichten im Erdreich zu pumpen muss
man es auch kühlen und komprimieren.
Dazu müsste man es aber sogar verflüssigen und transportieren. Macht das
Ganze nochmal teurer:
Aber im Prinzip eine gute Richtung. Mit dem CO2 in Gegenden mit viel
Sonne dann über Wasserelektrolyse wieder Kohlenwasserstoffe herzustellen
ist auf jeden Fall ein guter Ansatz. Die Tanker müssen eh zurückfahren,
warum also leer.
Und besser als das nur schwer, gefährlich und unter großen Verlusten
speicherbare H2 ist es allemal.
Udo Schmitt schrieb:> Aber an der Ecke wird wenig in Forschung investiert, statt dessen gehen> Milliarden in Asse, Endlagerforschung, Rückbau,... (und die Banken).> Aber Atomstrom ist ja halt so billig.
Naja bisschen Geld brauchen die halt schon noch, da ist der Preis vom
Atomstrom erstmal wurst.
Die kann man ja leider nicht abschalten und im Jahr drauf ein
Einkaufszentrum draufsetzen.
Irgendwo muss ja der bisher schon angelaufene Atommüll auch sicher
verwahrt werden und nicht beim nächsten Hochwasser wieder angespült
werden. Und solange kein Superman ankommt und den ganzen Müll dorthin
bringt wo es keinen mehr stört das das strahlt, Mond oder Sonne, müssen
die Atomleute halt weiter gucken das die Alphas, Betas und Gammas von
gestern, heute und morgen nicht den Pelz verbrezeln.
MaWin schrieb:> Alles ist relativ, wenn man von vorneherein den Strom zu Gas und das Gas> zu Benzin(ersatz wie Ethanol) umwandelt hat man kein Speicherproblem.>> Aber das will ja keiner, da müsste man ja keine neue Infrastruktur> bauen, da verdient ja keiner dran.
Das sehe ich auch als super Lösung wenn wir erst mal kein Öl mehr haben.
Aber für den Moment ist das doch eher nur Verschwendung wegen mehrfacher
Umwandlung mit schlechtem Wirkungsgrad. Da würde ich dann doch lieber
Gas und Ölkraftwerke drosseln anstatt sie laufen zu lassen und mit dem
Strom wieder so etwas wie "Windgas" zu erzeugen...
Stephan S. schrieb:> doch lieber> Gas und Ölkraftwerke drosseln anstatt sie laufen zu lassen und mit dem> Strom wieder so etwas wie "Windgas" zu erzeugen...
Oh Mann, MaWin meint den Strom der durch Wind und Solar zuviel erzeugt
wird und gespeichert werden könnte.
Du würdest natürlich Öl verbrennen um Gas/Etanol zu erhalten :o)
Siebzehn mal Fuenfzehn schrieb:>>> Ei ist der Strom guenstig. 50 Euro pro Megawatt.>>>>Stunde. Sind 5ct/kWh und damit der Normalpreis.>> Tatsaechlich. Ich bezahl das 5-6fache...
Wer mehr nimmt bezahlt auch weniger. Hast du dir schonmal ausgerechnet
ob du mehr zahlen musst wenn du den 5-6fachen Strom abnimmst?
Jason B. schrieb:> ich würde gerne ein wasserpumpspeicherkraftwerk bauen aber ich finde> keine gute seite wenn jemand eine idee hat dann meldet der sich bitte
Idee: Großes Becken oben. Großes Becken Unten. Dazwischen Turbine. Ich
überlege ein Patent dafür zu holen.
Ich glaube Leute wie die Miriam aus dem ersten Beitrag planen heute die
Energiewende.
Jason B. schrieb:> ich würde gerne ein wasserpumpspeicherkraftwerk bauen aber ich finde> keine gute seite wenn jemand eine idee hat dann meldet der sich bitte
Ja denn man los! In diesem Threat stecken fast 9 Jahre Erfahrung, sogar
Karl-Heinz Buchegger hat da noch mitgewirkt!
Wieso bauen? Heute kann man sowas für einen guten Tarif kaufen.
Ein paar km nördlich von Dresden findet man das Pumpspeicherwerk
Niederwartha. Gebaut bis 1930, etwa 575MWh Speichervermögen, 120MW, 6
Maschinensätze... aktuell leider nur 40MW mit zwei Maschinensätzen weil
die restlichen nach dem Elbhochwasser 2002 nicht wieder repariert
wurden. Vattenfall hält derzeit größere Instandhaltungsmaßnahmen unter
den gegebenen energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen für nicht
darstellbar (lt. Wikipedia) obwohl der Kasten zwischenzeitlich schon mal
neu gebaut werden sollte. Wahrscheinlich würden sie's zu einem guten
Preis einfach nur gerne loswerden.
Falls man lieber nach Bayern möchte, auch kein Problem. Ein kleines
Stück östlich von Nürnberg steht das Pumpspeicherwerk Happurg nach einem
Schaden am Oberbecken seit 2011 still. Speichervermögen 840MWh, 160MW
mit 4 Maschinensätzen. Wenn man mal bei Uniper anruft und fragt was das
Werk kosten soll, werden die nur wissen wollen wohin man den Champagner
schicken soll. Das reicht übrigens aus, um das größte Pumpspeicherwerk
im ach so tollen Bayern zu sein. Trotz seiner Nähe zu den Alpen. Das
zeigt sehr deutlich, wie man dem Ausbau der erneuerbaren Energien dort
begegnet und welchen Beitrag für Deutschland man dazu leisten möchte.
Alles kein Problem, neue Stromtrassen aus der Lausitz machen's möglich -
jedenfalls solange man dort noch billige Braunkohle findet und sich
niemand so wie beim Hambi über die Wälder darüber kümmert.
Lassen wir das... das Thema ist sowieso sinnlos.
Um die Effektivität von potentieller mechanischer Energie als Speicher
einzuschätzen hatte ich mal berechnet, wieviele Meter tief eine
beliebige Menge Wasser fallen muss, um die Energie zu erzeugen, die
diese Menge um 1 Grad erwärmt. Es waren etwa 340 Meter.
Kann man also getrost vergessen.
Christian B. schrieb:> Jobst Q. schrieb:>> Kann man also getrost vergessen.>> Was? Das System Pumpspeicherkraftwerk im allgemeinen oder nur die> Modellausführung zu hause?
Das System Pumpspeicherwerk allgemein. Schließlich waren es die Grünen,
die Goldistal komplett wegdiskutieren wollten und zumundest erreicht
haben, dass das Oberbecken heute ein drittel Kleiner ist als geplant.
Vielleicht sollte man die ganzen Umweltprotestler gegen Leitungen etc in
Zukunft als Lastabwurfkunden bedienen. Natürlich ohne Kompensation...
Christian B. schrieb:> Jobst Q. schrieb:>> Kann man also getrost vergessen.>> Was? Das System Pumpspeicherkraftwerk im allgemeinen oder nur die> Modellausführung zu hause?
Ich denke, dass es sich jedenfalls nicht lohnt, neue Pumpspeicher zu
bauen. Eventuell könnte man bestehende Wasserkraftwerke erweitern, um
bei Stromüberschuß Wasser wieder hochzupumpen.
Thermische oder chemische Speicher sind auf jeden Fall effektiver, wenn
es unbedingt mechanisch sein soll, dann Schwungrad.
Angesichts des Zappelstroms von Wind und Sonne ist Speicherung ein
zentrales Problem der Energieversorgung. Größte Chancen sehe ich da als
chemische Energie in Redox-Flow Akkus mit organischen Stoffen wie
Vanillin.
https://www.faz.net/aktuell/technik-motor/technik/neue-elektrolyte-fuer-redox-flow-energiespeicher-17139652.html
Jobst Q. schrieb:> Ich denke, dass es sich jedenfalls nicht lohnt, neue Pumpspeicher zu> bauen. Eventuell könnte man bestehende Wasserkraftwerke erweitern, um> bei Stromüberschuß Wasser wieder hochzupumpen.
Das ist imho ein Trugschluss. Man braucht Speicherkapazität die schnell
reagieren kann wenn man viele dezentrale kleine Kraftwerke hat. Da hat
man immer die Problematik, dass man entweder an einer Ecke zuviel hat,
weil grad viel Sonne und Wind ist, aber nicht soviel Strom benötigt wird
oder eben zuwenig, weil es grad dunkel ist und eben kein Wind weht. Für
solche Anwendungsfälle kann ein PSW kurzzeitig aushelfen. Momentan
regelt man das so, dass man die Kohlekraftwerke Vollast laufen lässt und
die Windkraft bei Überangebot (z.B. Nachts) abschaltet. Man kann
natürlich auch nur noch Erneuerbare Energien erzeugen die gleich mit
Pufferspeicher daherkommen, dann braucht man wirklich keine PSW mehr.
Aber im Moment sind sie noch unverzichtbar, da man keine andere
Möglichkeit hat so effizient große Mengen Energie zwischenzuspeichern.
Jobst Q. schrieb:> nicht lohnt, neue Pumpspeicher zu> bauen
Tja, woran liegt das nur?
Man bezahlt die EEG Umlage und Netzentgelte, wenn man überschüssigen
Strom aus dem Netz entnimmt und die Becken füllt, weil die
Pumpspeicherwerke als Letzverbraucher klassifiziert sind.
Da hält man dann Tage / Wochen Energie als Regelleistung vor, wird dafür
aber nicht bezahlt.
Liefert man nun aber Regelenergie, werden darauf wieder EEG Umlage und
Netzentgelte fällig.
Dazu hat man die Ökos am Hals weil Pumpspeicher die Landschaft
verschandeln, Turbinen Wasserlebewesen schreddern und braucht auch
erstmal ein Gewässer aus dem man diese Wassermengen einfach so entnehmen
darf.
Natürlich inklusive psychologischer Betreuung für eventuell vorhandene
Fischarten.
Jaja, Energiewende in DE fusst eben zu 100% auf Erdgas.
Gerne auch per Fracking.
Nicht mal den Windstrom (Vogelschredder) bekommen wir aus dem Wattenmeer
(Wattwurmmörder) mittels HGÜ (Nimby) in den Süden.
Christian B. schrieb:> Momentan> regelt man das so, dass man die Kohlekraftwerke Vollast laufen lässt und> die Windkraft bei Überangebot (z.B. Nachts) abschaltet.
Absoluter Unsinn!
Von den ÜNB angeordnete "Einsman" Drosselungen und Abschaltungen sind
bei EEG-Anlagen von den ÜNB den Betreibern voll zu ersetzen, sind diese
nicht zwingend erforderlich gewesen, weil ggf. stattdessen Fossile KW
hätten abgeregelt werden können, darf der ÜNB diese Kosten nicht auf
die Netzentgelte umlegen undkann zudem mit hohen Bussgeldern rechnen.
Für die Zwangsabregelung eines konventioinellen Kraftwerks stehen dem
Betreiber keine Ersatzzahlungen zu.
Warum sollte also ein ÜNB solchen Blödsinn machen, den Du hier
behauptest?
Christian B. schrieb:> ... Momentan> regelt man das so, dass man die Kohlekraftwerke Vollast laufen lässt und> die Windkraft bei Überangebot (z.B. Nachts) abschaltet. ...
Nein. Alle (verbliebenen) Kohlekraftwerke sind seit Jahren lastgeregelt
und fahren nach Netzfrequenz.
Die Regelbarkeit bis kurz über Null sicher zu stellen, haben sich die
Betreiber einiges kosten lassen...
Zumal auch alle KKW Wärmeauskopplung haben, die auch ohne Stromabnahme
von angrenzenden Verbrauchern benötigt wird.
Bei uns, nicht DE wird ein unterirdisches Pumpspeicherkraftwerk mit
0.9millionen m³ gebaut, mit Auffangbecken, also geschlossener Zyklus
ausser für Initial Befüllung. Grund ist, Windkraft zu stabilisieren,
also pumpen mit Windkraft, Abgabe mit Speicherwasser.
Max 20MW in 2.3 Stunden, min 124.3 Stunden. Unbekannt ist mir die
minimale Leistung, und welche Stufen gefahren werden kann. Es gibt zwei
pelton Generatoren mit je drei Einspritzdüsen. Drehzahl muss konstant
sein mit 600rpm und maximale dusengeschwindigkeit sind 88.8 m/s . Es
muss aber noch andere Modulationsmoglichkeiten geben, da der Bereich der
Fließgeschwindigkeit von 1 m/s bis 27 m/s mit nur 6 Düsen nicht
erklärbar ist, zumindest nicht für mich. Wirkungsgrad 48-54 % .
Weiss jemand mehr?
Chris S. schrieb:> Bei uns, nicht DE wird ein unterirdisches Pumpspeicherkraftwerk> mit> 0.9millionen m³ gebaut, mit Auffangbecken, also geschlossener Zyklus> ausser für Initial Befüllung. Grund ist, Windkraft zu stabilisieren,> also pumpen mit Windkraft, Abgabe mit Speicherwasser.> Weiss jemand mehr?
Da bei dem Projekt sogar das Land geheim ist, dürfte das mit den
restlichen Daten noch schlimmer sein.
Christian B. schrieb:> Jobst Q. schrieb:>> Ich denke, dass es sich jedenfalls nicht lohnt, neue Pumpspeicher zu>> bauen. Eventuell könnte man bestehende Wasserkraftwerke erweitern, um>> bei Stromüberschuß Wasser wieder hochzupumpen.>> Das ist imho ein Trugschluss. Man braucht Speicherkapazität die schnell> reagieren kann wenn man viele dezentrale kleine Kraftwerke hat.
Und wieso meinst du, dass Pumpspeicher schneller reagieren können als
andere Wasserkraftwerke? Schon jetzt kann ein Teil der
Tag-Nacht-Schwankungen von Solaranlagen durch Regelung der
Wasserkraftwerke ausgeglichen werden. Durch zusätzliche Pumpwerke
könnten sie die Funktion von Pumpspeichern übernehmen und Überschußstrom
verwerten.
Land ist IT, Südtirol, um genau zu sein Ort Ritten. Dann wird mit
13800kV und 23km Leitung zum Umspannwerk geleitet wo mittels Trafo dann
auf 220kV hochtransformiert wird.
Ihr schmeißt hier alles durcheinander...
Erstens sind 138kV hier ziemlich ungebräuchlich, üblicherweise werden in
dieser Spannungsebene 110kV verwendet. Die 138kV kommen soweit ich weiß
eher in Nordamerika zum Einsatz, die haben aufgrund ihrer vielen
Stromnetzbetreiber so ziemlich alles an Spannungsebene verwendet, was
irgendwie möglich war.
> Wirkungsgrad 48-54 %
Das wäre für ein Wasserkraftwerk unterirdisch schlecht. Außerdem sind
Peltonturbinen in Pumpspeicherkraftwerk unüblich, da sie keinen
Pumpbetrieb können. Das ist eher was für Speicherkraftwerke mit großer
Fallhöhe.
Und soweit ich das über das Kraftwerk Ritten nachlesen konnte, ist das
auch gar kein Pumpspeicherkraftwerk, sondern ein ganz normales
Speicherkraftwerk in den Alpen mit knapp 600 Metern Fallhöhe und dann
passen auch die Peltonturbinen ins Bild.
Das tolle "Unterbecken" bzw. Ausgleichsbecken hat man nur gebaut, weil
das Kraftwerk beim Anfahren immer wieder Wanderer im evtl. fast
trockenen Flussbett talwärts gespült hat. Mit 20 Toten auf diese Weise
dürfte das Kraftwerk Rekordhalter sein.
Zweitens geht schneller verfügbar als ein modernes Pumpspeicherkraftwerk
nicht, bzw. nur bei den deutlich kleineren voll elektronischen
Batteriespeicherkraftwerken. Aus dem Stillstand bis Nennlast braucht ein
modernes Pumpspeicherkraftwerk wenige Minuten. Viele können ihre
Turbinen auch mit den Netz synchronisiert, aber ohne Wasser drehen
lassen. Aus diesem Zustand erreichen sie einen Sprung von Null auf
Nennlast in 10..15 Sekunden.
Daß nachts keine Windkraft abgeschaltet wird, wurde ja schon dargelegt.
Aber oftmals müssen solche Anlagen (genau wie PV-Anlagen) gedrosselt
werden, weil die Netzanbindung zu schwach ist. Vor allem im Osten
Deutschlands wurde das Stromnetz nach der Wende kräftig gerupft, vor
allem die 110kV Ebene, in die heute die meisten größeren Wind- und
PV-Parks einspeisen. Man dachte, man braucht diese Leitungen nie wieder.
Tja, Irrtum - und nun muß das alles wieder neu ausgebaut und durch neue
Umspannwerke mit dem Höchstspannungsnetz verstärkt werden. Das hat man
in Deutschland aus mehreren Gründen nicht ordentlich geschafft.
Jobst Q. schrieb:> Christian B. schrieb:>> Jobst Q. schrieb:>>> Ich denke, dass es sich jedenfalls nicht lohnt, neue Pumpspeicher zu>>> bauen. Eventuell könnte man bestehende Wasserkraftwerke erweitern, um>>> bei Stromüberschuß Wasser wieder hochzupumpen.>>>> Das ist imho ein Trugschluss. Man braucht Speicherkapazität die schnell>> reagieren kann wenn man viele dezentrale kleine Kraftwerke hat.>> Und wieso meinst du, dass Pumpspeicher schneller reagieren können als> andere Wasserkraftwerke?
Ausser PSKW kann kein Wasserkraftwerk überlüssige Energie aus dem Netz
aufnehmen.
Kein Laufwasserbetreiber ist so blöd, die maximal zu entnehmbare
Leistung freiwillig zu reduzieren, die natürlich von der Wasserführung
der jeweiligen Flussgewässer abhängig ist, Maximum fällt i.d.R. ins
Frühjahr bis Mai, Minimum in den Winter.
Regionale Sonder-Ereignisse ändern da nichts dran.
Speicherwasserkraftwerke sind in DE mit weniger 6% an der Wasserkraft
(ohne PSKW) beteiligt und deren Wasserführung und damit Stromerzeugung
und Regelung ist vielen Regularien, sowie auch den physikalischen Regeln
unterworfen.
> Schon jetzt kann ein Teil der> Tag-Nacht-Schwankungen von Solaranlagen durch Regelung der> Wasserkraftwerke ausgeglichen werden.
Wo hast Du das her, solange Du dabei nicht die PSKW meinst?
Wasserspeicherkraftwerksbetreiber richten sich im Rahmen ihrer vieler
Regularien natürlich ansonsten rein wirtschaftlich optimiert, also nach
dem aktuellen Spotmarktpreis.
Im Frühjahr kommt es da natürlich öfter zu passenden Korrelatiónen.
Aber mit max. unter 0,3GW und bedeutend weniger Erzeugungsdifferenz ist
das eher ein "Tröpfchen".
> Durch zusätzliche Pumpwerke> könnten sie die Funktion von Pumpspeichern übernehmen und Überschußstrom> verwerten.
Bei den Speicherkraftwerken mit deutlandweit unter 0,3GW würde das rein
theoretisch natürlich gehen.
Aber glaubst Du, dass die Betreiber da mal eben ein Unterbecken
genehmigt bekommen und beim temporären Hochpumpen den Unterlauf
trockenfallen lassen dürfen?
Mit Pumpspeicherkraftwerken haben einige Versorger hier in der Schweiz
früher sehr gut Geld verdient. Nachts billig raufpumpen und am Tag über
Mittag Geld verdienen. Der Rekord bei den Grimselkraftwerken war ein
Preis von CHF 2/kwh, bei einer Gesamtleistung damals von ca. 1GW!! Seit
dem Solarboom ist das Geschäft aber deutlich weniger planbar und weniger
rentabel.
Trotzdem geht dieses Jahr das Pumpspeicherkraftwerk Nant-de-Drance
https://de.wikipedia.org/wiki/Nant_de_Drance ans Netz.
Es liefert max. 20h lang bis zu 900MW. Das Kraftwerk kann in nur 10 min
von Vollast Generator- zu Vollast-Pumpbetrieb umgeschaltet werden.
