Der Energiewende-Thread

UffTaTa schrieb:Das Problem bei Pumpspeicherkraftwerken ist das man geographische Bedingungen braucht die passen und der Eingriff in die Natur massiv ist. Weswegen die Schweizer das, soweit wie möglich, im Berg verstecken.
In Deutschland sind kaum noch Gegebenheiten nutzbar, außerdem ist die "Nicht bei uns - Bau es beim Nachbar"-Mentalität zu stark

Bin ich bei dir...

Die Frage ist aber, welche Speicher wofür eingesetzt wird.

Die LI Technik geht ja in Konkurrenz zur aktuellen Pumpspeichertechnik. Damit diese dann eher mittelfristig speichert, braucht es ggf. Anreize in Form von StandBy Zuschüssen....

synandy schrieb:Wenn sich Natrium Ionen so weiterentwickelt wie bisher angegeben wären natürlich die ein gutes Konzept, wohl auch preislich.

Die Speicher werden wohl dahin kommen, wo Platz kein Problem ist. Die Schnellladefähigjeit und Resilienz gegenüber Kälte ist gut für Großspeicher im Energiesektor. Kraftfahrzeug muss man schauen, aber das wäre noch eine akzeptable Größe. Darunter sind LFP einfach besser.

abbacbbc schrieb:Die LI Technik geht ja in Konkurrenz zur aktuellen Pumpspeichertechnik. Damit diese dann eher mittelfristig speichert, braucht es ggf. Anreize in Form von StandBy Zuschüssen....

Will man Speicher in Megawatt über Tage, muss man weg von der Chemie zur Physik.

Und ja, die Finanzierung muss anders gehandhgabt werden. Solange die ganzen Lippenbekentnisse zur Versorgungssicherheit, zu Langfristplanung nur in Reden und nie in den Bilanzen auftaucht, wird das nichts.

Für z.B. Gas gibt es Gesetze wieviel Gas in Speicher vorgehalten werden muss. Und dies ist dann finanziel auch lohnend da entsprechend umgesetzt.. Wo ist die gesetzliche Regelung zur Stromspeicherkapazität? Warum gibts keine Regel ala pro Gwh Eispeißung muss 1 MWh Speicher über 24h oder 100kWh Speicher über ne Woche vorgehalten werden (Werte als besipiel nun einfach mal aus der Luft gegriffen).

UffTaTa schrieb:Will man Speicher in Megawatt über Tage, muss man weg von der Chemie zur Physik

Ist das so ;)

560MWh

Wikipedia: Pumpspeicherkraftwerk Geesthacht

Original anzeigen (0,7 MB)

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2000Mwh Lithium




https://www.swr.de/swraktuell/baden-wuerttemberg/suedbaden/batteriespeicher-und-stromtrassen-mitten-im-dorf-im-suedschwarzwald-100.html

abbacbbc schrieb:Ist das so ;)

Ja, schon. Das Pumpspeicherkraft wird auch noch in 100 Jahren dort stehen und wohl noch mit der gleichen Maschinenanlage arbeiten. Typische Standzeiten solcher Kraftwerken liegen in den jahrhunderten, es laufen heutzutage noch Siemens Laufwasserkraftwerke mit ner Ausstattung aus den 1910er Jahren.

Wie lange halten die chemischen Speicher bis se ausgewechselt werden müssen?

@UffTaTa

Dafür is aber der Wirkungsgrad von Akkuspeichern deutlich besser als der von Pumpspeichern. Das dürfte die kürzere Betriebsdauer vermutlich locker ausgleichen.

mfg
kuno

Natürlich haben chemische Speicher Vorteile. Kurzfristig sind se sogar wirtschaftlicher. Betrachtet man aber längere Zeiträume, wie für die Energiewirtschaft üblich, die Problematik mit Rohstoffgewinnung und Entsorgung über diese Zeiträume, dann wirds eng.
Es ist klar das beide Technologien zusammen arbeiten müssen. Ebenso ist klar das die chemischen Speicher technologisch eine begrenzte Lebenszeit haben, ihre Technologie schnell veraltet, ihre Speicher altern, usw. usf.
Wer heutzutage eine Li-Speicher erstellt, rechnet mit wenigen Jahren Betriebszeit, dann muss was Neues her. Mit neuerer, bessere Zellchemie, mit neuen Rohstoffen, mit nem Haufen erzeugten Müll. All das tritt bei physikalischen Speichern nicht auf. Ein moderner Synchrongenerator hat so wenig Wirkungsgradgewinn gegenüber einem von vor 100 Jahren, das ein austausch aufgrund technologischer Verbesserungen schlichtweg unnötig ist. Nahezu perfekt ist halt nahezu perfekt.

kuno7 schrieb:Dafür is aber der Wirkungsgrad von Akkuspeichern deutlich besser als der von Pumpspeichern. Das dürfte die kürzere Betriebsdauer vermutlich locker ausgleichen.

Wie lanmg ist den die Lebenszeit solcher Anlagen? Mit welcher Betriebsdauer rechnet der Betreiber? Ich gehe mal davon aus dass der Austausch der Speicher bereits eingeplant ist, oder? Mich würde ionteresieren mit welchen Zeiten der Betreiber rechnet. Einfach mal geraten tippe ich auf max. 10 Jahre.

abbacbbc schrieb:Ist das so ;)

Das Speicherkraftwerk ist seit 1958 in Betrieb.

Aufgrund von Lastanforderungen werden die Turbinen jährlich etwa 4.800-mal zur Abdeckung der Spitzenlast zugeschalte

Nun vergleiche das mal mit der maximalen Anzahl von Lade/Entladezyklen des Li-Speichers.

Quelle: Wikipedia: Pumpspeicherkraftwerk Geesthacht

kuno7 schrieb:Dafür is aber der Wirkungsgrad von Akkuspeichern deutlich besser als der von Pumpspeichern

Äh, bist du dir da sicher?

Bereits nach 70 Sekunden läuft die Stromerzeugung mit voller Leistung, die je nach Füllungsgrad des Speichersees bis zu fünf Stunden abgegeben werden kann. Der Wirkungsgrad des Pumpspeicherwerkes beträgt 80 %, es werden also von der aufgewendeten Energie (für das Hochpumpen und die Speicherung des Wassers im Oberbecken) vier Fünftel durch den Antrieb der Turbinen wieder zurückgewonnen

Chemische Speicher brauchen weniger Platz, sind billiger und schneller erstellt und damit flexibler für lokale Anforderungen. Aber von den technischen Parametern und langfristigen Kosten/Nutzen-Rechnungen sind se nicht wirklich vorteilhaft.
Mit Sicherheit ändert sich das mit neuer Zellchemie, aber auch bei physikalischen Speichern gibt es ja neue Bauarten (die eig. Generator-Technologie ist seit min 120 Jahren nahezu perfektioniert) die flexibler einsetzbar sind. Es wird also wohl auch in Zukunft weiterhin eine Entscheidung angepasst auf die jeweilige Anforderungen sein, nix Generelles.

UffTaTa schrieb:Äh, bist du dir da sicher?

Hab jetz nich noch mal extra nachgeschaut, aber soweit ich mich erinnere liegen Pumpspeicher so bei umme 75%, Akkus eher so bei 90%. Da kommt bei Kurzzeitspeichern einiges übers Jahr zusammen und diese Energie muss dann ja zusätzlich produziert werden.
Mal davon abgesehen, dass die Diskussion für Deutschland ohnehin weitgehend hypothetisch is, weil es hier ohnehin kaum Möglichkeiten für neue Pumpspeicher mehr gibt. Die, die wir schon haben sollte man logischerweise weiter betreiben.

mfg
kuno

kuno7 schrieb:Mal davon abgesehen, dass die Diskussion für Deutschland ohnehin weitgehend hypothetisch is, weil es hier ohnehin kaum Möglichkeiten für neue Pumpspeicher mehr gibt. Die, die wir schon haben sollte man logischerweise weiter betreiben.

Ja, das ist halt die Frage. Ich beziehe mich deswegen ja auch mehr auf physikalische Speicher, nicht nur Pumpspeicher.
Und Deutschland hätte auch durchaus Kapazitäten für Pumpspeicher, eben z.B. in alten Bergwerksschachtanlagen. Dazu die Möglichkeiten von Turm- und Kranspeicher, etc. Gäbe schon einiges was man machen könnte, an der Technologie liegts nicht, nur an mangelnder Risikofreude und gesetzlichen Regelungen.

In alten Braunkohletagebauen könnte man hydraulische Pressen installieren und mit Gewichten im 10000t Bereich ganze Parklandschaften als Speichergewicht einsetzen. Die Technologie ist ausgereift, mit Hydraulik kennt man sich aus, hydraulische Motoren haben hohe Wirkungsgrade, was man nicht alles machen könnte.

UffTaTa schrieb:Nun vergleiche das mal mit der maximalen Anzahl von Lade/Entladezyklen des Li-Speichers.

Die Zyklen von heutigen Speichern beziehen sich auf Volllastzyklen.....

Also 8000 Vollastzyklen sind 16000 Halblastzyklen sind ggf 32000 mit verringerten Kapazität und 0.5C

4.800-mal zur Abdeckung

X 4h Laufzeit während 19200h... das Jahr hat aber nur 8760 h ;)

Also sind da viele Teillastspitzen drin ...

abbacbbc schrieb:X 4h Laufzeit während 19200h... das Jahr hat aber nur 8760 h ;)

Also sind da viele Teillastspitzen drin ...

Nach Adma-Riese wären also ca. 7 Jahre Betriebszeit für den Li-Speicher, wollte man das Pumpspeicherkraftwerk durch ein Li-Speicher setzen.

Das Pumpspeicherkraftwerk ist aber nun aber schon seit über 60 Jahre in Betrieb.

Das ist halt so. Chemische Speicher haben im Vergleich nur einen Bruchteil der Lebenserwartung. Und benötigen komplexe und teilweise durchaus giftige Chemie in der Herstellung und Entsorgung.

Es ist klar das es da keine "Eine Technologie deckt alle Anwendungsfälle ab" gibt.
Mir persönlich gefällt auch gerade diese irre lange Lebenszeiten klassischer Elektromechanik. Eine Technologie die nahezu von Anfang an nahezu perfekt ist, hat halt ne eigene Schönheit in sich :-)

Wer mal vor einem Installation von 188x stand die weiterhin in Betrieb ist, weiß vielleicht was ich meine :-)

UffTaTa schrieb:Nach Adma-Riese wären also ca. 7 Jahre Betriebszeit für den Li-Speicher, wollte man das Pumpspeicherkraftwerk durch ein Li-Speicher setzen.

Ich habe kein Adam Riese für Ghestacht, da die ja auch Pumpen müssen...

Wenn die 4800 im Durchschnitt nur 10% Entnahme sind.... 8000 Vollastzyklen x 10 = 80000 = 20 Jahre

UffTaTa schrieb:Wer mal vor einem Installation von 188x stand die weiterhin in Betrieb ist, weiß vielleicht was ich meine :-)

Kenn ich...

Baut dir keiner mehr .....

Und wichtig ist ja nicht nur die Frage der Haltbarkeit ;)

Sondern der Wirtschaftlichkeit...

Und manchmal sieht wie schmal da das Brett ist:

Der Betreiber des Pumpspeicherwerkes nutzte es zwischen 2001 und 2011 kaum noch, weil das Bundesland eine Abgabe auf die Nutzung des Oberflächenwassers aus der Elbe eingeführt hatte, den sogenannten „Wasserpfennig“, der den Betrieb unrentabel machte.[2] Nach einer Absenkung dieser Abgabe ist das Speicherkraftwerk seit Oktober 2011 wieder vollständig in Betrieb

Quelle: s.O.

UffTaTa schrieb:Nach Adma-Riese wären also ca. 7 Jahre Betriebszeit für den Li-Speicher, wollte man das Pumpspeicherkraftwerk durch ein Li-Speicher setzen.

Doch einen kleinen Adam Riese habe ich gefunden:

https://powerplants.vattenfall.com/de/geesthacht/

9h Ladezeit 4,5h Laufzeit = Zykluszeut von 13.5h.

365 Tage x 24h / 13.5h = maximal 648h pro Jahr bei Dauereinsatz.

Als Spitzenlastverarbeiter mit 50% zeitlicher Auslastung wären wir bei 300 Vollastzyklen.

Bei LiIon mit 8000 Zyklen also 10-25 Jahre Laufzeit....

Keine Erdbewegung, kein mechanischen Teile...