Diskussion:Intelligenter Stromverbrauch

im Aufbau Wega14 (Diskussion) 17:55, 30. Mai 2014 (CEST)

Realität?

Was mir beim Durchlesen aufgefallen ist:

• Es gibt in der Industrie keine nennenswerte Energiespeicher mit Schwungradspeicherung. Wenn doch, bitte konkret belegen wo und was das sein soll. Formulierungen wie "In der Industrie könnte ..." im Konjunktiv sind nicht sinnvoll.
• Kühlhäuser können keine Regelenergie liefern sondern nur im Rahmen des Lastmanagments ihren Verbrauch verändern. Regelenergie setzt aber aktive Einspeisung vorraus, was Kühlhäuser prinzipbedingt nicht können.
• Bei Einsatz von Elektroautos kann zwar das Aufladen zentral zeitlich gesteuert werden, was aber derzeit wegen der geringen Anzahl an E-Autos keine wirklich Rolle spielt und daher auch nicht oder nur in Nischenbereichen gemacht wird. Ist auch die Frage, ob Kunde mit solch einer Bevormundung bei der "Betankung" zufrieden ist. Auch könnten (konjuktiv!) die Akkus von E-Autos zur Zwischenspeicherung verwendet werden, wird aber nicht gemacht - schlicht, weil es zu wenige E-Autos gibt. Was in Ausnahmenbereich gibt sind Batterie-Speicherkraftwerke, die aber wirtschaftlich eher schlecht sind und bei anderen Möglichkeiten vermieden werden und nur im kleinen unteren Leistungsbereich arbeiten (bis zu einigen 10 MW)
• Überschüssige elektrische Energie kann zwar in Wärmespeichern zwischengespeichert werden, wird aber nicht gemacht da zur Wiedergewinnung von elektrischer Energie aus dem Wärmespeicher in Summe sehr schlechte Wirkungsgrade (Stichwort: 2. Hauptsatz der Thermodynamik) erzielt werden. Energiespeicher größerer Leistung basieren ausschliesslich auf Speicherung in potentieller Energie von Wasser durch Höhenunterschied. (Speicherkraftwerke)

Kurz: Gibt es irgendeinen Punkt bei dem Thema "Intelligenter Stromverbrauch" der, sorry etwas überspitzt/provokant, der mit Stand 2014 oder davor nicht nur Fiktion, Vision und/oder Träumerei von einer angeblich besseren Welt ist sondern real und (gross)technisch umgesetzt ist?--wdwd (Diskussion) 17:18, 31. Mai 2014 (CEST)

Punkt 1: Schwungradspeicherung wird u.a. in den USA eingesetzt Beispiel [1]. In Deutschland kenne ich nur wenige Beispiele, diese gibt es aber auch.

Punkt 2: An der Börse für Regelenergie, wird nicht nur gehandelt, ob ein Kunde Strom liefern kann, sondern auch, ob dieser bereit ist, auf Strombezug zu verzichten. Kunden, die abgeworfen werden, bekommen Geld dafür. Es ist auch eine Quelle angegeben. Diese einfach einmal studieren. Dort ist auch die Quelle über 1,5 GW zu lesen, was nicht klein ist, allerdings bis heute nur zu einem kleinen Teil ausgeschöpft wird. Das hast Du auch gelöscht, ohne die Quelle wohl gelesen zu haben. Punkt 3: ist heute Realität dazu einfach mal [2]. Und es wird nicht zentral gesteuert, sondern beim jeweiligen Kunden. Im Übrigen sollte man wissen, dass Deutschland bei der Verbreitung von Elektroautos Schlusslicht ist. Andere Staaten sind da eben schon viel weiter. Norwegen hat beim Neuwagenverkauf schon einen Anteil von 10 Prozent Elektroautos. Batteriespeicherkraftwerke: Du scheinst bei der Zyklenfestigkeit heutiger Akkus nicht mehr auf dem Laufenden zu sein. Punkt 4: es ist überhaupt nicht vorgesehen, die gespeicherte thermische Energie wieder zurück in elektrische Energie zu wandeln. Und das wird heute schon so gemacht siehe [3]. Eigentlich gehen diese Punkte aus den Artikeln hervor, auf die verlinkt wurde. Sicher, man kann die Quellen alle hier nochmals gesondert angeben. Wega14 (Diskussion) 23:18, 31. Mai 2014 (CEST)

ok, ich habe jetzt einmal einige Quellen eingebaut. Waren wohl doch zu wenige :-( Ich kann auch noch weitere Quellen suchen und einfügen. Leider sind mir solche Themen oft so vertraut, dass ich gar nicht sehe, wo die Unklarheiten liegen. Wega14 (Diskussion) 01:29, 1. Jun. 2014 (CEST)

Hi Wega14,

Punkt 1. Da ist die zusätzliche Info zu Beaconpower und deren ersten Prototypenanlagen interessant. Das ist derzeit auf dem Niveau von Akku-Speicherkraftwerken (einige 10MW) wäre wohl auch einen eigenen Artikel (Schwungrad-Speicherkraftwerk ?) wert. Ob es wirklich bis zu den heute nötigen Leistungen (Größenordnung einige GW) skaliert und ob das wirtschaftlich ist, ist noch offen, als Pionierarbeit interessant. Daten zum Gesamtwirkungsgrad sind nicht einfach zu finden - die brauchen neben aktiver Magnetlagerung auch den Betrieb von Vakuumpumpen. Und auch die Selbstentladung ist bei Schwungradspeicherung offensichtlich hoch: Speicherfähigkeit nur im Bereich einiger 10 Minuten bis halbe Stunde Wie auch immer, danke für den Hinweis.

Punkt 2.: Unter "Regelenergie" wird in diesem Zusammenhang technisch die Abweichungnen vom prognostizierten Lastverlauf verstanden, d.h. die Wirkleistungsbalance zwischen Erzeugung und Verbrauch muss zur Frequenzhaltung unter Einhaltung von Regelenergie von Kraftwerken zur Verfügung gestellt werden. Wirtschaftlich mag das anders definiert sein, technisch sind es aber Kraftwerke die Regelenergie vorhalten. (positive oder auch negative) Zwar kann durch (passiven) Lastabwurf (bzw. spezielle Kunden mit Lastabwurfsverträgen) auch die Wirkleistungsbalance hergestellt werden, dies ist aber bei den meisten Stromkunden nur extremes Mittel um einen kompletten Stromnetzzusammenbruch zu vermeiden. Beziehe mich da auf die Definition von Regelenergie wie sie z.B. im Schwab: Elektroenergiesysteme, Springer-Verlag, Seite 718 ff ISBN 978-3-540-92226-1 zu finden ist.

Wenn es andere/weitere Definitionen von Regelenergie gibt, wo auch Kühlhäuser als Lieferant von Regelenergie verstanden werden, wäre Quellen aus Fachpublikationen zu dem Thema sinnvoll.

Punkt 3: Die angegebene Quelle ist ein Konzept, also eine Art Absichtserklärung. Solche Absichtserklärungen werden von verschiedenen Firmen immer wieder ventiliert, überlicherweise in Kombination mit lancierten Pressemeldungen wie dieser. Meiner Meinung ist es da am sinnvollsten abzuwarten ob daraus was wird. Wenn ja, kann das in den Artikel oder als eigener Artikel einfliessen. PR-Eintagsfliegen und Ideen/Visionen/etc.. die nach einiger Zeit still in der Versenkungen verschwinden sind es aber nicht wert.

Add Norwegen: Wo werden in Norwegen Elektroautos und deren Akkus als Energiespeicher und zur Stabilisierung von Stromnetzen (Ladung und Entladung) im größeren Stil eingesetzt?

Add Zyklenfestigkeit bei Akkus, hier fast schon off-topc: Da wären technische Datenblätter sinnvoll, unter Akkumulator#Lebensdauer_und_Zyklenfestigkeit sind eiegnartige Quellen angegeben. z.B. eine Quelle die die 10.000 Zyklen bei LiFePo-Akkus belegen soll ist diese. Dort ist weder angegeben um welche Akku (Typen) es sich handelt, es wird ein Studie dazu "von dem unabhängigen Forschungsinstitut, Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (ISEA)" referenziert, deren Inhalt und genaue Bezeichnung unklar ist. Auch der zweiten Quelle, wieder auf solarserver, gibt in typischer PR-Formulierung mit "bis zu" 15.000 Zyklen, bei einem Li-Titanat-Akku. Was das "bis zu" aber konkret bedeutet, was die Bedingungen dabei sind um diese 15.000 Zyklen zu erreichen, erfährt man nicht. Typische oder mittlere Werte aus einem (ggf. nur simulierten) Alltagsbetrieb fehlen. Auch Formulierungn wie "... könnten bis zu 15.000 Mal aufgeladen werden" lassen dank Möglichkeitsform alles offen. Entweder das Teil kann die 15.000 Zyklen unter den und den Bedingungen (und ist verifiziert) oder es kann es nicht.

Das Datenblatt eines Akku-Herstellers, LiFePO-Type, wie dieses gibt Zyklenanzahl um die 1000 bis 2000 an. Auch hier ist zu beachten, die Einschränkung. Z.b. auf Betrieb nur bei 20°C Temperatur der Zellen. Typischerweise treten bei "harten Betrieb" an den Grenzen mit hohen Lade- und hohen Entladeströmen deutlich höhere Temperaturen auf (Verluste am Innenwiderstand der Zelle) was die Zyklenanzahl von den unter Laborbedingungen mit 20°C und Ladestrom gleich 1C reduziert. Kennst Du techn. Angaben von Herstellern die 10.000 Vollzyklen bei LiFePO bzw. anderen Li-Ion-Akkutypen garantieren?

Punkt 4: Ok, eine Art zusätzliche Elektroheizung mit Wärmepumpe in Kombination mit Solaranlage und Li-Akkus. Danke Dir für diese Klarstellung.--wdwd (Diskussion) 19:02, 1. Jun. 2014 (CEST)

Punkt 1: also diese Schwungradkraftwerke sind ja schon im Einsatz und es ist wirtschaftlich. Gehört wohl zu den günstigsten Arten, Strom zwischenzuspeichern. Die hohe Selbstentladung hat man mit Schwungrädern aus Stahl ohne Vakuum. Moderne Schwungräder werden aus Kunststoffen gefertigt und laufen in Vakuum. Die Drehzahlen sind wesentlich höher, weshalb die Schwungräder kleiner sind. Die Lagerung ist magnetisch. Da liegt die Selbstentladung dann bei bis zu 0,1 Prozent pro Stunde. Man kann also die Energie durchaus viele Stunden speichern, ohne wesentliche Verluste. Skalierung: bei den installierten Kraftwerken kommt nicht nur ein Schwungrad zum Einsatz. Hier ein Foto: [4] und noch eines, auf dem man diese Schwungräder einzeln sieht: [5] . Grundsätzlich könnte man beliebig viele Schwungräder nebeneinander stellen und damit beliebig skalieren. Das ist aber wenig sinnvoll. Man ordnet solche Speicher eher dezentral an. Das entlastet dann auch die Stromnetze. Der Transport durch die Netze ist ja auch sehr teuer. Möglichst kurze Strecken spart hier auch Kosten.

Punkt 2: Da hatte ich ja die Quelle angegeben: Zeitschrift: Technology Review Juni 2014 S. 95 . Das ist die deutsche Ausgabe des Magazins vom Massachusetts Institute of Technology MIT. Das Buch das Du angibst ist ein Lehrbuch, oder? Da gibt es oft das Problem, dass diese Inhalte nicht mehr auf dem neusten Stand sind. Für Dinge, die sich nicht mehr ändern, ist das ok. Aber bei Techniken, die quasi jedes Jahr etwas Neues bringen .... hmmm

Punkt 3: da habe ich ja auch noch die Quelle aus Dänemark angegeben [6]. Norwegen hat sehr viel Wasserkraft (100 Prozent). Dafür werden keine Speicher benötigt. Aber Norwegen will komplett auf elektrische Energie umstellen: Heizung ist schon komplett umgestellt, Autos sollen nun umgestellt werden. Selbst Fähren fahren dort schon elektrisch. Ich hatte das nur genannt, um zu zeigen, dass Deutschland bei der Einführung der Elektroautos nicht maßgebend ist. Dagegen Dänemark hat sehr viel Windenergie und braucht die Speicher. Deshalb die Versuche mit den Akkus der Elektroautos. Und auch vehicle to grid ist ja ein fester Begriff, der genau für diese Zwischenspeicherung gedacht ist. Dazu findet man weltweit Beispiele. Die deutsche Entwicklung hinkt hier leider sehr hinterher.

Gruß Wega14 (Diskussion) 20:55, 1. Jun. 2014 (CEST)

Add Schwundradspeicherkraftwerk: Ob diese Schwungradspeicher wirtschaftlich sind und skalieren ist offen, da es keine bekannten Anlagen gibt, die bis in den Bereich von 1GW und knapp darüber liegen - wie es bei einigen Pumpspeicherkraftwerken der Fall ist. Diese Schwungradspeicherkraftwerke von beaconpower sind (lt. eigenangabe Weltmarktführer in diesem Segment), im unteren Bereich um einige MW herum angesiedelt. Mit 20MW die größten Anlagen im oberen Leistungsbereich, die Anzahl der größeren Anlagen mit 20MW ist lt. Web-Page auf einige wenige Anlagen, die man an einer Hand abzählen kann, beschänkt.

Ja, man kann viele dieser kleinen Schwungräder parallel betreiben, was für die 20MW-Anlagen ja auch gemacht wird. Was aber bei Leistungen um 1GW einige tausend dieser blauen Zylinder bedarf, samt einer riesigen Fläche mit Infrastruktur dazu (Und Fragen der Wartbarkeit, Flächenbedarf, etc.. pp.) . Da kann man über die Skalierbarkeit nur spekulieren, ob das wirtschaftlich grosstechnisch machbar ist und bis zu einigen 100MW und darüber hinaus skaliert. Nachgewiesen in Form von aufgebauten und in Betrieb befindlichen Anlagen samt Fragen um die dabei Kosten/Nutzen ist das nicht.

Add Speicherdauer von Stunden: laut Herstellerangaben, siehe hier sind die Speicherdauer 20 min bis 30 min. Auch auf den Diagramm (Bild) sind Zeitangaben im Bereich von 35 Minuten angeben. Die Selbstentladung von 0.1 % pro Stunden kann nicht nachvollzogen werden - woher hast Du denn diese Zahl? Zumal der Hersteller ja schon selbst angibt, dass die Speicherdauer nur 20 min bis 30min beträgt.

Würde meinen, diese Punkte passen eher in einen Artikel zu den Schwungradspeicherkraftwerk. Hier mal erl.--wdwd (Diskussion) 20:27, 2. Jun. 2014 (CEST)

Redundanz?

Schlägt der Artikel nicht in eine Kerbe mit Intelligentes Stromnetz?--Scientia potentia est (Diskussion) 20:51, 3. Jun. 2014 (CEST)

Nein. Intelligenter Stromverbrauch ist die Position vom Verbraucher her. Intelligentes Stromnetz meint dagegen u.a. auch die Position von den Anbietern her. So wurden in Italien flächendeckend intelligente Stromzähler eingeführt. Diese dienen aber bislang nicht den Verbrauchern, sondern den Energieerzeugern, um die Verbraucher besser zu überwachen, da in Italien der Betrug beim Stromverbrauch hoch war. Auch kann mit intelligenten Stromzählern der Strom abgeschaltet werden, ohne dass ein Techniker vor Ort kommen muss. Bei einem intelligenten Stromnetz wird eher an die Steuerung von einer Zentrale aus gedacht. Zentral werden Blockheizkraftwerke gesteuert, Speicher gesteuert, Kombikraftwerke usw. Beim intelligenten Stromverbrauch wird der Strompreis nach Marktlage vorgegeben und dann entscheidet der Verbraucher. Die Entscheidung liegt beim Verbraucher und nicht bei einer Zentrale. Wega14 (Diskussion) 14:33, 4. Jun. 2014 (CEST)

ich gebe Wega14 da recht, aber diese Abgrenzung sollte in den Artikel. Ich hab das eingebaut, gerne verbessern. greetz vanGore 21:12, 2. Aug. 2014 (CEST)

die Abgrenzung ist tatsächlich schwierig. --Kulturkritik (Diskussion) 13:57, 22. Feb. 2022 (CET)

Regulierung über zeitnahen Strompreis vs. zeitvariable Stromtarife

Hi @Wega14:,

warum gibt es die zwei Abschnitte "Regulierung über zeitnahen Strompreis" und "zeitvariable Stromtarife"? Ich denke die gehören zusammen. Soll ich das machen? greetz vanGore 21:15, 2. Aug. 2014 (CEST)

Ich hab das mal zusammen gelegt. 17:24, 5. Sep. 2014 (CEST)

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– GiftBot (Diskussion) 02:51, 14. Feb. 2016 (CET)