von Fred F. Mueller
Am Montag, dem 23. November 2015 zeigte Arte zur besten Sendezeit um 19.30 einen mit wunderschönen Kameraeinstellungen auf der Kanareninsel El Hierro aufgenommenen Dokumentarfilm über das dort realisierte Projekt einer autarken „grünen“ Energieversorgung für die kleine Insel mit ihren etwa 7.000 Einwohnern unter dem reißerischen Titel „Inseln der Zukunft – Visionäre am Ende der Welt“. Im Begleittext des Arte TV-Guide ist zu lesen, dass es dort gelungen sei, eine komplett autarke ökologische Stromerzeugung zu installieren, die auch dem Erhalt des Naturparadieses für die Zukunft dienen könne [ARTE]. Auch zahlreiche andere Medien verfielen bei diesem Thema geradezu ins Schwärmen [PLAS, DEWE, NZZ] Ein nach anderthalb Betriebsjahren durchgeführter Faktencheck löst allerdings Ernüchterung aus.
Bild rechts: Auch eine „grüne Trauminsel der Zukunft“ kann sich unversehens als Alptraum entpuppen (Symbolbild)
Das dort realisierte Projekt ist typisch für so viele Vorhaben, die von angeblich „grünbewegten“ Geschäftemachern mit reichlich zur Verfügung gestellten öffentlichen Geldern durchgezogen und von ihren Handlangern in den Medien über den grünen Klee gelobt werden. Es werden große Versprechungen gemacht, satte Förderungen eingestrichen und wunderschön anzusehende nagelneue Installationen in die Landschaft geklotzt. Der Film zeichnete die verschiedenen Stufen des Projektablaufs von der Konzeption über die einzelnen Realisierungsstufen nach und gab den Initiatoren reichlich Gelegenheit, sich und ihre Rolle bei dem Vorhaben effektvoll in Szene zu setzen.
Bild 1. Die gesamte Stromversorgung der Inseln soll künftig durch Windenergieanlagen erfolgen
Kombination von Windenergie und Pumpspeicher-Kraftwerk
Im Falle von El Hierro wurde eine Lösung verfolgt, die vom Prinzip her zunächst überzeugend wirkte. Hoch auf dem Gipfel eines erloschenen Vulkans wurde eine Gruppe von fünf Windenergieanlagen installiert, die mit Hilfe der hier ziemlich kräftig und stetig wehenden Atlantikwinde sozusagen kostenlosen Strom erzeugen soll. Dieser Strom soll den Bedarf der Inselbevölkerung von etwa 7.000 Menschen decken. Da das Klima recht mild ist und so gut wie keine Industrie existiert, ist deren Strombedarf nicht allzu hoch. Überschüssiger Strom wird genutzt, um Wasser in ein oben auf der Spitze des Vulkans gelegenes Speicherbecken zu pumpen. Reicht die Leistung der Windanlagen bei Schwachwind nicht aus, so übernimmt eine im Tal gelegene Turbine mithilfe des über eine Druckleitung herangeführten Wassers die restliche Last solange, bis der Engpass vorbei ist. Das Speicherbecken wurde mit großem Aufwand auf dem gleichen Gipfel eingerichtet, auf dem auch die fünf Windenergieanlagen stehen. Wegen des wasserdurchlässigen Bodens musste es aufwendig als Folienbecken realisiert werden.
Neben den einheimischen Initiatoren waren an Planung und Realisierung des Gorona Projekts, das zu 60 % der Inselregierung gehört, auch Firmen und Fachleute aus etlichen weiteren Ländern beteiligt. Komponenten für diesen Prototyp kamen aus Deutschland, der Schweiz, Italien und Frankreich. Die Inbetriebnahme erfolgte im Juni 2014.
Bild 2. Schemadarstellung eines Pumpspeicherkraftwerks (Racoon Mountain) (Grafik: Wikipedia)
Vollmundige Versprechungen…
Mithilfe dieser Anlagenkombination, so das Versprechen der Betreibergesellschaft, sollte Bedarf der Insel zu 100 % aus „erneuerbarer“ Energie gedeckt werden. Das bisherige Stromversorgungssystem, das auf dem Schweröl-Kraftwerk Llanos Blancos am Hafen von Puerto de La Estaca basierte, sollte nur noch für den Notfall in Reserve gehalten werden. Dessen Kraftstoffversorgung war teuer, nicht zuletzt auch deshalb, weil zu den reinen Brennstoffkosten auch noch der teure Seetransport hinzukam. Mit der Umstellung wurde auch ein Umwelt- bzw. Klimabonus durch Einsparung von jährlich 20.000 Tonnen Kohlendioxid-Abgasen in Aussicht gestellt. Das in Aussicht gestellte Ziel waren 100 % „sauberer EE-Strom“.
…einer heilen Inselwelt
Wie sehr sich europäische Journalisten für das Projekt begeistern ließen, zeigt exemplarisch eine Reportage der Neuen Zürcher Zeitung vom 8. August 2014 [NZZ]. „Die kanarische Insel El Hierro ist als erstes Eiland der Welt energieautark“ behauptete damals die NZZ-Journalistin. Dank der Stilllegung des alten Diesel-Kraftwerks würden jedes Jahr 18.700 Tonnen CO2, 100 Tonnen Schwefeldioxid und 400 Tonnen Stickoxid weniger in die Erdatmosphäre gelangen. Die Stromgewinnung mit Wasser und Wind werde, so die Prognose, 23 % günstiger als bisher sein, was positive Auswirkungen auf den Strompreis haben werde.
Im weiteren Verlauf des Artikels wurde der Tonfall immer lyrischer. El Hierro, das seit dem Jahr 2000 Biosphärenreservat ist, wolle als „grüne Insel“ international bekannt werden. Die Insel sei immer häufiger Ziel von Delegationen anderer Inselregionen sowie wissenschaftlich interessierter Feriengäste, die sich für das Modell interessierten. Nächster Schritt auf dem Weg zur Nachhaltigkeit sei die Umstellung des Fuhrparks der Insel auf E-Mobile: Bis 2020 sollten alle 6.000 auf El Hierro zirkulierenden Autos elektrisch angetrieben werden. Damit entwickle man sich zum ersten emissionsfreien Ort der Welt und könnte als Vorbild dienen: Weltweit, so ein Prospekt der Betreiberfirma, wolle El Hierro den 17 Millionen Europäern und 600 Millionen Menschen, die auf Inseln leben, als „energetische Referenz“ dienen.
…und die bittere Realität…
Doch als die Betreibergesellschaft Gorona del Viento El Hierro nach 19 Monaten Zahlen zum Projekt vorlegte, fielen diese geradezu beschämend aus. Vermutlich war dies auch der Grund, warum erst einmal die tourismus- und ökostimmungsfördernde Berichterstattung in den Fernseh- und Rundfunkmedien abgewartet wurde, bevor man Anfang 2016 mit der Wahrheit herausrücken musste. Und selbstverständlich wurde hierüber nicht mit dem großen Lautsprecher der Rundfunk- und Fernsehanstalten berichtet, sondern lediglich klein und bescheiden, u.a. auf dem örtlichen deutschsprachigen Blog lapalma1.net [LAPA].
…an Aufwand, Kosten und Ergebnis
Insgesamt erforderte der Bau der Gesamtanlage Investitionen in Höhe von 85 Mio. €, das sind rund 12.150 € pro Einwohner bzw. fast 50.000 € für eine vierköpfige Familie. Zum Glück für die Insulaner konnten sie Fördergelder in Höhe von mehr als 50 % dieser Summe abgreifen, aber dennoch bleib allein schon die Belastung aus dem Kapitaldienst erheblich. Hinzu kommen natürlich noch Betriebs- und Unterhaltskosten, denn auch wenn der Wind keine Rechnung schickt, so gilt dies nicht für das von Deutschland einzufliegende Wartungspersonal. Doch wie waren die konkreten Ergebnisse?
Den Bericht, den die Betreibergesellschaft nach dem ersten vollen Betriebsjahr vorlegte, kann man im nüchternen nördlichen Europa als Schulbeispiel für die in manchen Ländern beliebte „Kreativität“ bei der Maskierung und Verharmlosung unbequemer Realitäten werten, auf dem gleichen Niveau wie bei griechischen Finanzberichten gegenüber Gläubigern oder bei der spanischen Hochleistungsrhetorik, nachdem man das Land in einem beispiellosen Bauboom ohne Sicherheiten in die faktische Pleite manövriert hatte. So sprach man in dem nur auf spanisch herausgegebenen Dokument vom „Übertreffen der kühnsten Erwartungen“ und weiter: „Im Jahre 2015 wurde der Wunschtraum, 100 % Strom aus Erneuerbarer Energie zu beziehen, am 9. August für etwas mehr als 2 Stunden erreicht. In der ersten Jahreshälfte konnten die sauberen Energiequellen zu 30 % genutzt werden. In den Monaten Juli und August lagen die Mittelwerte zwischen 49 und 55 %. Die fehlende Energie musste das alte Schwerölkraftwerk beisteuern, das man eigentlich stilllegen wollte“, so der Blog lapalma1.net.
Probleme: Zuwenig Speicher…
Erster Kardinalfehler des Projekts war eine geradezu dramatische Fehleinschätzung der erforderlichen Speicherkapazität. Das in einer Höhe von 650 m über dem Kraftwerk gelegene Wasserbecken fasst lediglich 150.000 Kubikmeter Wasser, was sich als viel zuwenig erwiesen hat, um selbst bei gutem Wind und wenig Verbrauch nennenswerte Reserven aufzubauen. Erwähnt wird, dass mindestens die fünffache, nach anderen Berechnungen sogar die 20fache Beckenkapazität erforderlich wäre. Das jedoch ist wegen der erheblichen Erdbebengefahren in der Region nicht realisierbar. Ein entsprechendes Projekt auf einer Nachbarinsel kann wegen diverser technischer Probleme einschließlich Dammbrüchen und Überschwemmungen nur noch zu maximal 50 % genutzt werden. Von den Kosten und den technischen Schwierigkeiten verteilter Becken, Leitungen und Pumpspeicherkraftwerken einmal ganz abgesehen.
…Probleme mit der Netzstabilität…
Als weiteres Problem erwies sich, dass die Netzstabilität bei Verbrauchsspitzen nicht gewährleistet werden kann. Die dann erforderliche blitzschnelle Kompensation erfolgt in normalen Netzen mithilfe der Energie, die in den Schwungmassen der rotierenden Großkraftwerke gespeichert ist. Die Windenergieanlagen mit ihrer vergleichsweise geringen Schwungmasse haben keine nennenswerte Energiespeichermöglichkeit und können dies nicht ausreichend leisten, und das Hochfahren der Turbine des Pumpspeicherkraftwerks dauert zu lange. Im besten Falle, so das Fazit des LaPalma-Blogs, ist daher wahrscheinlich eine Nutzung der „regenerativen“ Energie nur zu 80 % technisch möglich. Berichtet wird über Probleme mit ständigen Über- oder Unterspannungen mit der Gefahr eines Blackout. Andere geeignete Speichertechnologien, die in Sekundenschnelle die erforderliche Energie bereitstellen könnten, stünden heute noch nicht zur Verfügung.
…und horrende Strompreise
Auch bei der Berechnung der Wirtschaftlichkeit befleißigt sich die Betreibergesellschaft erneut der bereits erwähnten Kreativität. So wird für die Vorher/-Nachher-Kalkulation der Betriebskosten offensichtlich einfach für 2011 und 2015 mit dem gleichen (hohen) Preisniveau für den Treibstoff kalkuliert, obwohl der Ölpreis bekanntlich seitdem um rund 50 % gesunken ist. Das hilft natürlich dabei, die Berechnung der Amortisation der Anlage zu „verschönern“.
Wichtig ist bei der Betrachtung natürlich auch der Vergleich mit dem auf dem spanischen Festland üblichen Strompreis, der bei einheitlich 24 ct./ kWh liegt. Davon können die Inselbewohner jedoch nur träumen: Den Recherchen des bereits zitierten Blogs zufolge kostet der auf El Hierro erzeugte Strom 81 ct./ kW/h, also mehr als 3mal soviel. Vorsichtshalber wird darauf hingewiesen, dass es sich hier um eine Momentaufnahme handele, die sich „in den nächsten Jahren durch eine Steigerung der Effizienz“ noch positiv verändern könne.
Die Zeche zahlt die Allgemeinheit
Da jedoch El Hierro so ein schönes Energiewende-Märchen geliefert hat, darf es auch kein bitteres Ende geben. Wer soviel Wohlwollen und Illusionen erweckt hat, den darf man nicht im Regen stehen lassen, schliesslich gibt es noch zahllose andere Inseln, denen man die gleiche Story verkaufen kann. Man muss nur negative Schlagzeilen vermeiden und somit einen Dummen finden, dem man die Kosten auf’s Auge drücken kann. Als solcher wurde der spanische Steuerzahler ausgemacht. Laut [LAPA] übernimmt das spanische Mutterland im Rahmen eines mit der Madrider Regierung ausgehandelten Vertrags das Risiko. Für 8,64 Mio. Kilowattstunden Windenergie wurden bisher 7 Millionen Euro vergütet. Ob und wie lange dieses Spielchen angesichts der derzeit unsicheren politischen Machtverhältnissen in Madrid so weiter laufen könne, lasse sich im Moment nicht abschätzen.
Ein vernichtendes Urteil
Natürlich wird dieses Projekt auch in der deutschsprachigen Bevölkerung vor Ort kontrovers diskutiert. Manche Kommentatoren nehmen dabei absolut kein Blatt vor den Mund: So gab eine unerschrockene deutsche Einwohnerin von El Hierro am 9.1.2016 einen Link zu den aktuellen Betriebsdaten des Systems [LINK] bekannt und schrieb dazu: „Da könnt ihr Stunde per Stunde, Tag per Tag, Woche per Woche, Monat per Monat genau sehen, was auf El Hierro in Sachen Lügen & Millionenbetrug tatsächlich läuft. Es ist eine Schande, wie sich clevere Leute ihre Taschen gefüllt haben – und sich unter dem Deckmäntelchen „heile Umwelt“ ein weißes Füsschen gemacht haben. Das ganze Projekt war vom ersten Moment an ein Politikum für Geldbeschaffung + Image – ohne wissenschaftlich/technisches Knowhow. Und jetzt hat El Hierro den Salat. Ein mit Wasser gefüllter Krater (mitten im Biosphäre-Naturreservat), lächerliche Windräder (mitten in der Biosphäre-Landschaft) – und die immensen Kosten des Alltagsbetriebs. Für NULL! Man kann nur hoffen, dass die Natur ein Einsehen hat – dass die Windräder verrosten und der Wasserkrater undicht wird“ [LAPA]. und fügte kurz danach hinzu: „Kleiner Nachtrag: Im Moment (9.1.2016 um 21.56 h) bezieht El Hierro seine Energie aus 100 % DIESEL“.
Dem ist nichts hinzuzufügen. Irgendwann wird man auch in Deutschland erkennen, dass dies ebenso für den ganzen „EE“-Unsinn gilt, der hierzulande veranstaltet wird – damit Millionäre und Milliardäre auf Kosten der Allgemeinheit reich und immer reicher werden [SPON].
Fred F. Mueller
Quellen
[ARTE] http://www.arte.tv/guide/de/051367-001-A/inseln-der-zukunft
[DEWE] http://www.dw.com/de/el-hierro-insel-mit-100-%C3%B6kostrom/a-5384262
[LAPA] http://www.lapalma1.net/2016/01/09/el-hierro-regenerative-energie-bilanz/
[NZZ] http://www.nzz.ch/panorama/alltagsgeschichten/el-hierro-ist-unabhaengig-1.18358642
[LINK] https://demanda.ree.es/visionaCan/VisionaHierro.html#*
[SPON] http://www.spiegel.de/fotostrecke/oekostrom-die-groessten-absahner-des-foerderbooms-fotostrecke-135193.html
#30: Holger Burowski sagt:
… das PSK Goldisthal kostete etwa 600 Euro/kW!
———–
Nur eine kleine Anmerkung: Die Nennleistung ist bei Speichern ein untergeordneter Faktor. Wichtig ist vor allem die Kapazität in kWh
Darüber hinaus ist im Artikel ja bereits genannt worden, dass in dem vulkanischen Plateau die Abdichtung ein Problem darstellt, nebst der Sicherung gegen ein Risiko bei Dammbruch.
Ich möchte daran erinnern, dass die größten Technik-Katastrophen der Menschheitsgeschichte immer Dammbrüche waren, oft mit mehreren 10 000 Toten.
@ # Holger Burowski,
Lieber Hr. Burowski,
auf Ihren Unsinn lohnt es sich nicht einzugehen. Der von Ihnen postulierte Kupferzylinder mit 10 m Durchmesser würde bei den genannten Parametern durch die Fliehkräfte explodieren. Das braucht man gar nicht nachzurechnen, das lässt sich sofort abschätzen. Ich weiss, welche Klimmzüge die Ingenieure machen müssen, um die höchstenms halb so langen Turbinenschaufeln so auszulegen, dass sie nicht aufgrund der Fliehkräfte abreissen. Sie haben offensichtlich keine Ahnung, wie ein Kraftwerk aussieht, und spekulieren nur wild herum.
Ich werde meine Beiträge weiterhin so schreiben, wie ich es für richtig halte, ob es Ihnen gefällt oder nicht. Sie gehören nicht zu der Sorte Leute, deren Meinung ich als relevant einstufe. Im Gegenteil, wenn Sie so wie jetzt loslegen, sehe ich dies als Bestätigung dafür, dass ich es richtig gemacht habe.
Mfg
Lieber Herr Burowski,
die Rotationsenergie eines Turbosatzes können sie bei Lastanstieg nur im Bereich zwischen 50 Hz und 47.5 Hz nutzen. Dann erfolgt „Schutz aus“. Bei 49,8 Hz beginnt spätestens der Einsatz der Primärregelung.
Bei Lastausfall im Bereich 50 Hz bis 52,5 Hz.
E_rot= (47,5 / 50) ** 2 = 0.9025
100 % – 90,25% = 9,75 %.
9,75 % der im Turbosatz enthaltenen Rotationsenergie können Sie nutzen. Das ist sehr wenig. Vergessen Sie Rotationsenergie !
Die Generatorspannung ist abhängig von der Drehzahl der Maschine und vom Erregerstrom, der von einem Spannungsregler durch eine Erregeranlage geführt wird.
MfG. Horst Maler
#28:Horst Maler
Lieber Herr Burowski,
Sie Irren sich ! Ziel der Anlage auf El Hierro ist es möglichst nur Windenergie zu verwenden. Dieselbetrieb ist nicht erwünscht. Also denken Sie nochmal nach !“
Ich habe schon beim Schreiben meines Beitrages nachgedacht – die Anlage in der gegebenen Konfiguration kann die Aufgabe gar nicht erfüllen, deshalb meine Antwort mit einem möglichen, realistischen Teilbetrieb.
#29: Martin Landvoigt
„Sie geben hier die Theorie wieder, wie es eigentlich gehen sollte. Das wirkt auch plausibel. Nur sind die realen Erfahrungen ein wenig anders: Es funktioniert aus mehreren Gründen so einfach nicht. Und genau das hat Fred F. Mueller im Artikel beschrieben und #24: Horst Maler erläutert.“
Wenn man die 80% Polemik des Beitrags von Herrn Mueller aussen vorlässt, bleibt folgendes übrig.
Zuwenig Sepicher – stimmt für die zu realisierende Aufgabe, da 2 bis 2,5 Tage Speicher auch für Insel mit stetigem Wind zuwenig sind.
Netzstabilität – das sollte in einer genauerne Betrachtung untersucht werden. Die erste Frage, wieviel Rotationsenergie steckt eigentlich in den rotierenden Teilen eines 1000 MW-Blockes? Erster Wurf, es ist einem Kupferzylinder (schwerstes Metall, dass verwendet wird) der 40 Meter lang ist, einen Durchmesser von 10 Meter hat und mit 50 Umdrehungen/Sekunde rotiert? Etwa 150 MWh; in der Realität dürfte die Hälfte, 75 MWh, realistisch sein. Heruntergerechnet auf auf 7 MW sind das 525 kWh. Nun darf Herr Mueller gern nachrechnen, ob das die WKAs und das PSK realisieren können. Die nächste Frage zur Netzstabilität ist, was stabililisieren die rotierenden Massen eigentlich? Sie stabilisieren die Netzspannung auf Kosten der Netzfrequenz. Das nachzuweisen ist einfach, so man Ohm und Kirchhoff beherrscht. Der Verlauf des Sinus von 0 bis 325 (maximaler Wert u(t)), respektive 0 bis – 325 Volt) kann mit dem realen u(t) verglichen werden und damit eine Regelung, die aus einem trägheitslosen Speicher Spannung und Frequenz korrigiert, realisiert werden, technisch ist das, zumindest bei 7 MW, kein Problem!
Kosten – sind nicht verallgemeinerbar und nicht nachvollziehbar. WKAs sind heute für 2000 Euro/kW zu haben. Die meisten Kosten (80%) macht das PSK aus. Das ist völlig unrealistisch und kann nur auf aufwändige, bergmännische, Arbeiten zurückgeführt werden, und die sind aussschließlich auf die Besonderheiten der Insel zurückzuführen! Nur zum Vergleich, das PSK Goldisthal kostete etwa 600 Euro/kW! Das hätte ein Journalist mit technischem Hintergrund recherchieren müssen, es sei denn, seine Beiträge sind als extrem tendenziös anzusehen!
#27: Holger Burowski
Sie geben hier die Theorie wieder, wie es eigentlich gehen sollte. Das wirkt auch plausibel. Nur sind die realen Erfahrungen ein wenig anders: Es funktioniert aus mehreren Gründen so einfach nicht. Und genau das hat Fred F. Mueller im Artikel beschrieben und #24: Horst Maler erläutert.
Lieber Herr Burowski,
Sie Irren sich ! Ziel der Anlage auf El Hierro ist es
möglichst nur Windenergie zu verwenden. Dieselbetrieb
ist nicht erwünscht. Also denken Sie nochmal nach !
Bitte lesen Sie den Link den #17: K. Vanderpool
angegeben hat.
MfG. Horst Maler
#24: Horst Maler
„Lieber Herr Mueller
ich glaube nicht Zugang zu ideologisierten Kommentatoren finden zu können.“
… und zack, bis an diese Stelle war Ihr Beitrag lesenswert.
Herr Maler, wir machen die ganze Sache ganz einfach. Das Dieselkraftwerk liefert das Leistungsband von 0 bis 4 MW und Wind+PSKW liefern den Rest (Rseiduallast). Woher weiß Wind und PSKW, dass sie daran sind? Ganz einfach, weil es einen Lastgang gibt und daraus ist ersichtlich, wann Wind und PSKW einspeisen dürfen. Zur gegebenen Uhrzeit fängt Wind+PSKW an Energie zu liefern. Ist die Energie, die die WKAs liefern größer als die benötigte Energie im Leistungsband ab 4 MW, wird die überschüssige Energie mittels Pumpbetrieb des PSKW gespeichert; ist die Energie kleiner, arbeitet das PSKW im Erzeugerbetrieb. Erkannt wird das über die Netzfrequenz, steigt sie, muss PSKW und WKA abregeln, anderenfalls aufregeln.
Nicht viel anderes funktioniert die Zuschaltung von Mittellast- und Spitzenlastkraftwerken.
Extremfall – Oberbecken ist voll, am besten überlaufen lassen; es muss sowieso permanent der Verdunstungsverlust ausgeglichen werden
Extremfall – Oberbecken ist leer – Leistungsband für WKA und PSKW ist zu groß.
Die maximale Leistung des PSKW im Erzeugerbetrieb muss dem Leistungsband entsprechen und die Leistung der WKAs das doppelte, da davon asugegangen werden muss, dass gleichzeitig der Speicher gefüllt werden muss und die maximale Leistung des Leistungsbandes befriedigt werden muss.
#1
Herr Endres,
Ihr letzter Satz sollte besser lauten:
Es scheint keinen Fleck auf der Erde zu geben, wo es keine Dummen gibt, die sich betrügen lassen.
Mit den Dummen meine ich nicht das sog. dumme Volk.
MfG
@ #24 H. Maler
Alles korrekt, was Sie schreiben. Aber warum einfach, wenn es kompliziert geht?
Es ist nun Blödsinn unberechenbare Stromerzeuger direkt an ein Netz anzuschließen. Bereits der Ausgleich der prinzipiell vorhersagbaren Nachfrageschwankungen bereitet gewisse Schwierigkeiten.
Wenn man ein PSKW zur Verfügung hat kann man mit dem Windstrom ständig Wasser hochpumpen (wenn die Windstärke ausreicht) und gleichzeitig dazu die benötigte (oder gewollte) Last per Wasserturbine variabel ( auch im Lastfolgebetrieb) befriedigen. Kostet zwar in etwa 15 bis 25% des eingesetzten Stroms, aber der ist ja laut der Befürworter von Windmühlenstromerzeugung kostenlos.
Könnte man Hamburg auch machen, denn da gibt es das PSKW Geesthacht. Steht sogar oben ne Windmühle drauf.
Leider ist mein Beitrag #23 verstümmelt auf der Webseite angekommen.
Ich bitte ihn gegen diese Ausgabe auszutauschen.
Einfache Gedanken zur El Hierro Stromversorgung.
Es ist ein Netz mit einer Last von ca 5,5 MW Leistung ( Mittelwert ).
Bisheriger Stromerzeuger war ein Dieselkraftwerk mit 11,5 MW Leistung verteilt
auf mehrere Maschinen.
Neu ist jetzt der Zubau von 5 Windkraftanlagen (WKA) je 2,3 MW an einem strömungstechnisch
ungünstigen Standort. Die Erzeugung der WKA entspricht 35 GWh/a. Das ist 35 % des
Inseljahresverbrauchs.Dazu gehörig ein Pumpspeicherkraftwerk (PSK) mit einer Kapazität
von 270 MWh.Das reicht zur Überbrückung einer Flaute von 50 Stunden.Die zufällige
Stromerzeugung der WKA soll durch das PSK geglättet werden.Dazu stehen 4
Wasserturbinen je 2,8 MW als Erzeuger und 2 regelbare Speicherpumpen je 1,5 MW,
sowie 5 Speicherpumpen mit je 0,5 MW und Festdrehzahl zur Verfügung.
Um dieses Netz zu starten braucht man eine drehzahlregelbare Maschine. Das kann das
Dieselkraftwerk sein oder eine der Wasserturbinen, sofern Wasser im Oberbecken ist.
Ohne Wasser im Oberbecken braucht man das Dieselkraftwerk. Es muss also immer
in Reserve stehen. Wenn man das Netz stabil hat schaltet man die Verbrauchernetze
zu und kommt damit in einen sicheren Betrieb. Die Dieselmaschinen setzt man so ein,
dass bei Ausfall eines Diesels die Last von den verbliebenen Maschinen übernommen
werden kann.
Auflistung der Betriebsrisiken der Stromerzeugung nur Dieselwerk :
Risiko……………………………………Folge
1. Dieselgenerator fällt aus………………..Lastübernahme durch verbliebene Diesel
2. Teilweiser Netzausfall…………………..Dieselwerk wirft die Last durch den
…………………………………………Drehzahlregler ab
3. Treibstoffmangel?????……………………nicht möglich.Personal auswechseln.
Jetzt kommt grüne Spinnerei zur Anwendung. Man will die Welt retten und fährt die WKA
an um das Dieselkraftwerk abschalten zu können.Lassen wir das PSK noch mal außer Betrieb.
Die Dieselmaschinen setzt man so ein,dass bei Ausfall eines Diesels oder der WKA die
Last von den verbliebenen Maschinen übernommen werden kann. Ein Betrieb ohne Dieselwerk
ist nicht möglich, denn dann ist keine Frequenzregelung möglich.
Auflistung der Betriebsrisiken der Stromerzeugung mit Dieselwerk + WKA:
Risiko ………………………………….Folgen
1. Dieselgenerator fällt aus………………..Lastübernahme durch verbliebene Diesel
2. Teilweiser Netzausfall…………………..Dieselwerk wirft die Last durch den
…………………………………………Drehzahlregler ab
…………………………………………Falls das nicht ausreicht wegen hoher
…………………………………………Windleistung folgt
…………………………………………Abschaltung des Dieselwerks wegen
…………………………………………Überdrehzahl.
…………………………………………Schwarzfall ! Sonst WKA abschalten
3. Treibstoffmangel?????……………………nicht möglich.Personal auswechseln.
4. Windanlage liefert mehr Leistung………….WKA schnell abschalten, sonst folgt folgt
…als das Dieselwerk abwerfen kann(Böe)……..Abschaltung des Dieselwerks wegen
…………………………………………Überdrehzahl.
…………………………………………Schwarzfall ! Sonst WKA abschalten.
5. Windanlage fällt aus ……………………Dieselwerk übernimmt
6. Dieselwerk fällt aus oder wird abgeschaltet..Keine Abhilfe möglich. Schwarzfall !
Statt 3 Risiken hat man jetzt 6 Risiken, dazu noch viel Geld verschwendet.
Jetzt geht die grüne Spinnerei weiter.Man hat ja das PSK und will unbedingt das Dieselwerk
abschalten. Mal abgesehen von den hydraulischen Problemen der Peltonturbinen und der 900 m
hohen Fallleitung zum Oberbecken, stellt man sich da eine Frequenzregelung mit der rotierenden
Welle der Peltonturbinen vor.In der von K.Vanderpool (#17) angegebenen Arbeit wird aber nur
der Fall der fehlenden Erzeugerleistung betrachtet.Der Fall Leistungsüberschuss ist nicht
berücksichtigt. Man will eine Turbine ans Netz synchronisieren und dann das Treibwasser
abstellen. Man hat dann einen Schwungradspeicher, der aber immer Strom verbraucht, wenn auch
wenig, aber auch so gut wie keine Erzeugungsreserve hat und keine Leistung abwerfen.kann.
Man hat nur Verschleiß an den Wellenlagern. Einen größeren Effekt hat die Selbstheilungs-
fähigkeit des Netzes.Steigende Frequenz bringt steigende Last und umgekehrt.Man kann aber
mit dem Konzept schneller Leistung aufnehmen, da die Maschine ja schon synchronisiert ist.
Dieses Konzept ist wohl als Rettungsanker für den Betreiber gedacht.
Wenn man den Verbundbetrieb von WKA und PSK machen will ist eine vorausschauende Speicher-
bewirtschaftung nötig. Die muss dafür sorgen das der Speicher immer im betriebsfähigen
Zustand ist. Er darf nie voll sein, denn dann kann man Überschussleistung aus der WKA nicht
mehr einspeichern und er darf nie leer sein, dann kann man das Netz nicht mit Leistung
versorgen. Der Zustand „Nicht voll“ begrenzt aber die Versorgungszeit bei Flaute, die
ja ohnehin sehr klein ist. Dafür nimmt man besser das Dieselwerk.
Mein Konzept der Fahrweise ist ja folgendes.
Nach dem Aufbau des Netzes mit dem Dieselwerk schaltet man die WKA zu und regelt die
Speicherpumpen und die Turbinen so, dass die Summe der Windleistung minus
Einspeicherleistung plus der Turbinenleistung gleich ist der mittleren Windleistung der
vergangenen Woche. Das bewirkt, solange der Speicher betriebsfähig ist, eine konstante
Erzeugung aus Wind + Wasser.Die Betriebsfähigkeit des Speichers muss durch klugen
Einsatz der WKA erhalten werden.Solange eingespeichert wird muss das Dieselwerk laufen.
Sowie Leistung von der Turbine abgegeben wird kann das Dieselwerk Pause machen.Dann
regelt die Turbine die Frequenz.Jetzt treten aber folgende Risiken auf. Eine Auswahl.
Risiko……………………………………Folgen
1..Kombibetrieb mit Einspeicherung + Diesel…..Dieselwerk wirft die Leistung ab
…Netzausfall.Lastausfall ist
…kleiner als die Dieselleistung.
2..Kombibetrieb mit Einspeicherung + Diesel…..Dieselwerk wirft die Leistung ab und geht über
…Netzausfall. Lastausfall ist……………..Überdrehzahl von Netz. Schwarzfall.
…größer als die Dieselleistung…………….Sonst WKA abschalten oder Speicherpumpe hochfahren
…sofern Speicherrestvolumen vorhanden.
3..Kombibetrieb mit Erzeugung aus Turbine…….Turbine wirft die Leistung ab
…Netzausfall. Lastausfall ist
…kleiner als die Turbinenleistung.
4. Kombibetrieb mit Erzeugung aus Turbine…….Turbine wirft die Leistung ab und geht über
…Netzausfall. Lastausfall ist……………..Überdrehzahl von Netz. Schwarzfall.
…grösser als die Turbinenleistung………….Sonst WKA abschalten oder Speicherpumpe hochfahren
…………………………………………sofern Speicherrestvolumen vorhanden.
5..Kombibetrieb mit Erzeugung aus Turbine…….Turbine nimmt Leistung auf, solange der Speicher nicht
…WKA fällt aus. Leistungsausfall ist ……..Leer ist. Dann folgt Schwarzfall, da Dieselwerk steht
…………………………………………kleiner als die Turbinenleistungreserve.
6..Kombibetrieb mit Erzeugung aus Turbine…….Turbine nimmt Leistung auf, solange der Speicher nicht
…WKA fällt aus. Leistungsausfall ist ……..Leer ist. Das reicht nicht aus. Dann folgt Schwarzfall,
…größer als die Turbinenleistungreserve…….da Dieselwerk steht
Dies ist ja nur eine Auswahl der Risiken die man sich eingehandelt hat. Man sieht jetzt, dass die
Probleme komplizierter werden und man sich immer wieder was Neues ausdenken muss. Die Leute auf der
Insel sind wohl schon eine Stufe weiter als ich.
Lieber Herr Mueller
ich glaube nicht Zugang zu ideologisierten Kommentatoren finden zu können.
MfG. Horst Maler
Einfache Gedanken zur El Hierro Stromversorgung.
Es ist ein Netz mit einer Last von ca 5,5 MW Leistung ( Mittelwert ).
Bisheriger Stromerzeuger war ein Dieselkraftwerk mit 11,5 MW Leistung verteilt
auf mehrere Maschinen.
Neu ist jetzt der Zubau von 5 Windkraftanlagen (WKA) je 2,3 MW an einem strömungstechnisch
ungünstigen Standort. Die Erzeugung der WKA entspricht 35 GWh/a. Das ist 35 % des
Inseljahresverbrauchs.Dazu gehörig ein Pumpspeicherkraftwerk (PSK) mit einer Kapazität
von 270 MWh.Das reicht zur Überbrückung einer Flaute von 50 Stunden.Die zufällige
Stromerzeugung der WKA soll durch das PSK geglättet werden.Dazu stehen 4
Wasserturbinen je 2,8 MW als Erzeuger und 2 regelbare Speicherpumpen je 1,5 MW,
sowie 5 Speicherpumpen mit je 0,5 MW und Festdrehzahl zur Verfügung.
Um dieses Netz zu starten braucht man eine drehzahlregelbare Maschine. Das kann das
Dieselkraftwerk sein oder eine der Wasserturbinen, sofern Wasser im Oberbecken ist.
Ohne Wasser im Oberbecken braucht man das Dieselkraftwerk. Es muss also immer
in Reserve stehen. Wenn man das Netz stabil hat schaltet man die Verbrauchernetze
zu und kommt damit in einen sicheren Betrieb. Die Dieselmaschinen setzt man so ein,
dass bei Ausfall eines Diesels die Last von den verbliebenen Maschinen übernommen
werden kann.
Auflistung der Betriebsrisiken der Stromerzeugung nur Dieselwerk :
Risiko Folge
1. Dieselgenerator fällt aus. Lastübernahme durch verbliebene Diesel
2. Teilweiser Netzausfall Dieselwerk wirft die Last durch den
Drehzahlregler ab
3. Treibstoffmangel????? nicht möglich.Personal auswechseln.
Jetzt kommt grüne Spinnerei zur Anwendung. Man will die Welt retten und fährt die WKA
an um das Dieselkraftwerk abschalten zu können.Lassen wir das PSK noch mal außer Betrieb.
Die Dieselmaschinen setzt man so ein,dass bei Ausfall eines Diesels oder der WKA die
Last von den verbliebenen Maschinen übernommen werden kann. Ein Betrieb ohne Dieselwerk
ist nicht möglich, denn dann ist keine Frequenzregelung möglich.
Auflistung der Betriebsrisiken der Stromerzeugung mit Dieselwerk + WKA:
Risiko Folgen
1. Dieselgenerator fällt aus. Lastübernahme durch verbliebene Diesel
2. Teilweiser Netzausfall Dieselwerk wirft die Last durch den
Drehzahlregler ab
Falls das nicht ausreicht wegen hoher
Windleistung folgt
Abschaltung des Dieselwerks wegen
Überdrehzahl.
Schwarzfall ! Sonst WKA abschalten
3. Treibstoffmangel????? nicht möglich.Personal auswechseln.
4. Windanlage liefert mehr Leistung WKA schnell abschalten, sonst folgt folgt
als das Dieselwerk abwerfen kann.(Windböe) Abschaltung des Dieselwerks wegen
Überdrehzahl.
Schwarzfall ! Sonst WKA abschalten.
5. Windanlage fällt aus Dieselwerk übernimmt
6. Dieselwerk fällt aus oder wird abgeschaltet. Keine abhilfe möglich. Schwarzfall !
Statt 3 Risiken hat man jetzt 6 Risiken, dazu noch viel Geld verschwendet.
Jetzt geht die grüne Spinnerei weiter.Man hat ja das PSK und will unbedingt das Dieselwerk
abschalten. Mal abgesehen von den hydraulischen Problemen der Peltonturbinen und der 900 m
hohen Fallleitung zum Oberbecken, stellt man sich da eine Frequenzregelung mit der rotierenden
Welle der Peltonturbinen vor.In der von K.Vanderpool (#17) angegebenen Arbeit wird aber nur
der Fall der fehlenden Erzeugerleistung betrachtet.Der Fall Leistungsüberschuss ist nicht
berücksichtigt. Man will eine Turbine ans Netz synchronisieren und dann das Treibwasser
abstellen. Man hat dann einen Schwungradspeicher, der aber immer Strom verbraucht, wenn auch
wenig, aber auch so gut wie keine Erzeugungsreserve hat und keine Leistung abwerfen.kann.
Man hat nur Verschleiß an den Wellenlagern. Einen größeren Effekt hat die Selbstheilungs-
fähigkeit des Netzes.Steigende Frequenz bringt steigende Last und umgekehrt.Man kann aber
mit dem Konzept schneller Leistung aufnehmen, da die Maschine ja schon synchronisiert ist.
Dieses Konzept ist wohl als Rettungsanker für den Betreiber gedacht.
Wenn man den Verbundbetrieb von WKA und PSK machen will ist eine vorausschauende Speicher-
bewirtschaftung nötig. Die muss dafür sorgen das der Speicher immer im betriebsfähigen
Zustand ist. Er darf nie voll sein, denn dann kann man Überschussleistung aus der WKA nicht
mehr einspeichern und er darf nie leer sein, dann kann man das Netz nicht mit Leistung
versorgen. Der Zustand „Nicht voll“ begrenzt aber die Versorgungszeit bei Flaute, die
ja ohnehin sehr klein ist. Dafür nimmt man besser das Dieselwerk.
Mein Konzept der Fahrweise ist ja folgendes.
Nach dem Aufbau des Netzes mit dem Dieselwerk schaltet man die WKA zu und regelt die
Speicherpumpen und die Turbinen so, dass die Summe der Windleistung minus
Einspeicherleistung plus der Turbinenleistung gleich ist der mittleren Windleistung der
vergangenen Woche. Das bewirkt, solange der Speicher betriebsfähig ist, eine konstante
Erzeugung aus Wind + Wasser.Die Betriebsfähigkeit des Speichers muss durch klugen
Einsatz der WKA erhalten werden.Solange eingespeichert wird muss das Dieselwerk laufen.
Sowie Leistung von der Turbine abgegeben wird kann das Dieselwerk Pause machen.Dann
regelt die Turbine die Frequenz.Jetzt treten aber folgende Risiken auf. Eine Auswahl.
Risiko Folgen
1. Kombibetrieb mit Einspeicherung + Diesel Dieselwerk wirft die Leistung ab
Netzausfall.Lastausfall ist
kleiner als die Dieselleistung.
2. Kombibetrieb mit Einspeicherung + Diesel Dieselwerk wirft die Leistung ab und geht über
Netzausfall. Lastausfall ist Überdrehzahl von Netz. Schwarzfall.
größer als die Dieselleistung. Sonst WKA abschalten oder Speicherpumpe hochfahren
sofern Speicherrestvolumen vorhanden.
3. Kombibetrieb mit Erzeugung aus Turbine Turbine wirft die Leistung ab
Netzausfall. Lastausfall ist
kleiner als die Turbinenleistung.
4. Kombibetrieb mit Erzeugung aus Turbine. Turbine wirft die Leistung ab und geht über
Netzausfall. Lastausfall ist Überdrehzahl von Netz. Schwarzfall.
grösser als die Turbinenleistung Sonst WKA abschalten oder Speicherpumpe hochfahren
sofern Speicherrestvolumen vorhanden.
5. Kombibetrieb mit Erzeung
aus Turbine. Turbine nimmt Leistung auf, solange der Speicher nicht
WKA fällt aus. Leistungsausfall ist Leer ist. Dann folgt Schwarzfall, da Dieselwerk steht
kleiner als die Turbinenleistungreserve.
6. Kombibetrieb mit Erzeung aus Turbine. Turbine nimmt Leistung auf, solange der Speicher nicht
WKA fällt aus. Leistungsausfall ist Leer ist. Das reicht nicht aus. Dann folgt Schwarzfall,
größer als die Turbinenleistungreserve. da Dieselwerk steht
Dies ist ja nur eine Auswahl der Risiken die man sich eingehandelt hat. Man sieht jetzt, dass die
Probleme komplizierter werden und man sich immer wieder was Neues ausdenken muss. Die Leute auf der
Insel sind wohl schon eine Stufe weiter als ich.
Lieber Herr Mueller
ich glaube nicht Zugang zu ideologisierten Kommentatoren finden zu können.
MfG. Horst Maler
#20: Hardy Mayer sagt:
Übertriebenes Szenario? Kaum. Wenn man ernsthaft in diese Richtung mit den EE-Fans diskutiert, werden sehr schnell die Weltrettung und der Kampf gegen das üble CO2 herausgekramt. Ich grinse dann meistens und schüttle den Kopf, weil es mir sehr schwer fällt mit völlig denkbefreiten Zeitgenossen über Glaubensfragen des EE-Daseins zu diskutieren.
———-
Sehr geeherter Herr Mayer,
Sie gehen aber nicht gerade nett mit unseren Zeitgenossen von der anderen Fraktion um. Gerne würde ich diese in Schutz nehmen, doch leider fehlen mir dafür die Argumente. 😉
Dear Mr. Mueller,
Thank you for your reply. Yes, a ‚wind‘ button would be nice. . . .
On the ‚Energy Matters‘ blog a lot is made of the de-rating of the Enercon windmills from 11.5MW to 7 MW with various explanations:
1) it is not needed due to the small size of the lower reservoir – filling up the top reservoir a bit faster does not make sense and it is better to reduce the stress on the windmills than going ‚full blast‘.
2) the ’siting‘ of the windmills is not optimal and de-rating will reduce the wear and tear on the Enercons. They are mounted on a ridge @ 350m altitude which introduces a ‚3D‘ wind component, increasing wear and tear (there is lots of literature on ‚3D‘ wind and siting considerations).
3) GdV management has taken leave of their senses and/or does not have the guts to go maximum power. This argument is mostly advanced by the ‚Enercon-centric‘ commentators.
I think explanations 1 + 2 make a lot of sense and I find #3 very hard to believe. Within the constraints, the setup seems to work well except for a few breakdowns last month. It also very glaringly demonstrates how difficult it is to get anywhere near 100% RE for a small island without industry, even with the benefit of a water reservoir at 900m altitude and an investment of $85M.
Mfg,
KV
Warum wehren sich denn eigentlich die Verfechter der „kostenlosen“ Energien dagegen, sich von den staatlich garantierten Zahlungen zu trennen? Es scheint doch ein simples Konzept zu geben, wenn einfach das Prinzip von Angebot und Nachfrage umgesetzt würde. Beispielsweise – wie in El Hierro geschehen – koppelt man die Windrädle und Sonnenbretter mit Speichern oder sonstigen tollen EE-Energieerzeugern. Dazu brauche ich keine Insel, das geht problemlos überall. Dann braucht man als 100%iger EE-Fan nicht mehr die verhassten schmutzigen Kraftwerke und deren blöden Strom. Die tatsächlichen Netzkosten werden mit Grund- und Arbeitspreis umgelegt. Und wer in Hessen Offshore-Energie möchte zahlt eben etwas mehr für den Transport. Das ist genauso wie beim Flensburger Pilsner, das in Berchtesgaden seine Fans findet. Aus tiefer Überzeugung hat man auch kein Problem damit ein Vielfaches der Kosten für ein kWh zu tragen und hat auch immer nachhaltige Kerzen und Wintermäntel griffbereit oder noch besser die alten Bleiakkus vom längst verkaufen VW-Bus im Keller, damit für der Empfang der Durchhalteparolen per Radio oder Internet noch funktioniert. zur Not fährt man eben mit dem Fahrrad, das auch ohne geladene Akkus per Wadeln funktioniert.
Gerne unterstütze ich diese Parallelgesellschaft und würde mir vielleicht auch die satirischen Inszenierungen im Theater oder TV ansehen….
Übertriebenes Szenario? Kaum. Wenn man ernsthaft in diese Richtung mit den EE-Fans diskutiert, werden sehr schnell die Weltrettung und der Kampf gegen das üble CO2 herausgekramt. Ich grinse dann meistens und schüttle den Kopf, weil es mir sehr schwer fällt mit völlig denkbefreiten Zeitgenossen über Glaubensfragen des EE-Daseins zu diskutieren.
@ # 17 K. Vanderpool
Lieber Hr. Vanderpool,
besten Dank für den Hinweis und die Informationen. Kombiniert mit den Informationen aus den von Hr. Maler zitierten Quellen ergibt sich das Bild, dass man mehrere im „trockenen“ Leerlauf rotierende Generatoren von Pelton-Turbinen quasi wie Schwungradspeicher zur Netzstabilisation einsetzt. Die Response-Zeit für das Oeffnen der Wasserzufuhr scheint im Bereich von 1 s zu liegen, ab da übernimmt bei plötzlicher Ueberlast das Pumpspeicherkraftwerk. So schnell könnte der Diesel nicht übernehmen. Eine interessante Parallele sehe ich zum Betrieb des Generators des ehemaligen Generators von Biblis-A, der heute als Phasenschieber zur Blindleistungskompensation eingesetzt wird, im Bedarfsfall aber auch wie ein Schwungradspeicher Energie ins Netz einspeisen kann.
Weitere interessante Info aus den von Hr. Maler gelieferten Quellen ist die Tatsache, dass man inzwischen wohl auch Wasser nach oben pumpt, ohne es zu benötigen, um so einen dynamisch regelbaren Widerstand zu haben. So geht reichlich Energie verloren, um das Netz stabil zu halten. Charakteristisch für El Hierro scheinen zudem eine Begrenzung der Winderzeugung auf 7 MW (von 11,5 MW theor.) und dennoch auftretende ernsthafte Netzinstabilitäten mit Ausfällen von bis zu 1 Tag zu sein.
Der Diesel muss nach wie vor rund 50 % der Insellast übernehmen, und die Kapazitäten der teuren WEA-Analgen werden zu vielleicht 50 % genutzt. Dabei wurde der Kontrollraum von El Hierro, wie Roger Andrews anmerkt, mit jedem nur denkbaren Gadget ausgestattet. Was fehlt, ist einfach eine Vorrichtung, die den Wind dazu bringt, zu wehen wie er SOLL. Wörtlich: „The basic problem is that GdV has every conceivable kind of smart gadget in its control room except for the one it really needs – a gadget that makes the wind blow to order.
Wie schon im Titel gesagt: Wind ist unreif, nicht nur für die Insel, und EE können weder 100 noch 80 % einer Stromversorgung übernehmen, selbst 50 % machen schon Probleme.
Mfg
Mfg
@ # 15 Horst Maler,
Lieber Hr. Maler,
danke für die Links, die Informationen sind hoch interessant.
Eine Bitte hätte ich noch: Sie sind doch langjährig erfahrener Kraftwerks-Insider. Wenn Sie Lust haben, gehen Sie doch mal zu den Kommentaren über das Kraftwerk in Irsching und geben da mal ein paar Erfahrungen zum Besten, was und warum die vielen Leute in einem Kraftwerk denn so tun. Solche Informationen sind sicherlich für viele Leser interessant, auch wenn ich bezweifle, dass Gerda Gutwehr bereit oder imstande ist, ihrerseits daraus zu lernen.
Was halten Sie davon?
Mfg
Re: inertia & frequency stabilization on El Hierro:
The hydro reaction time (Pelton generators) should be pretty much immediate as they are already spinning, either ‘dry’ or ‘wet’ and their 11.3 MW are available within seconds. This is El Hierro’s unique ‘thing’ which stabilizes the system with spinning inertia and is written up here:
“3.2. No-flow operation of Pelton turbine-driven generators
In this paper, a new method is proposed to reduce the time
needed to generate power in Pelton turbine-driven generators.
This new method proposes synchronizing the Pelton turbine-driven
generators with the power system as is normally done (Fig. 1.
Start). First, switch on the turbine controller, which will open the
injector so that the unit will accelerate to the rated speed. Next,
switch on the automatic voltage regulator, so that the generator
voltage will rise to its rated value. At this moment, the automatic
synchronizer will put the generator online by closing the generator
breaker.
After synchronizing the generators, the turbine jets will be
closed (Fig.1. No flowoperation). At this stage, the machines will be
rotating at the rated speed, and the synchronous generators will be
operating as no-load motors. The power consumption in this
operation mode will be very low (circa 2% of rated power), with
only the power needed to compensate for the mechanical, iron and
ventilation losses. If reactive power generation is required, this
power consumption will be larger.
In this situation, the Pelton units are ready to inject power in
minimum time because they are already synchronized. If the power
system requires a fast power injection, the turbine controller
should be switched to power frequency regulation mode (Fig. 1.
Frequency Regulation). In this mode of operation, power ramps are
limited by the maximum allowable rate of flow change in the
penstock”
http://infoscience.epfl.ch/record/198519/files/1-s2.0-S0960148114000755-main.pdf
@Frank Grabitz#11
Beim „El Hierro Projekt“ waren keine Pfeiffen am Werk. Auch haben diese Pfeiffen auch keine „Blamage“ oder „Lacher“ gebaut.
Diese „Pfeiffen“ waren gewiefte Verkäufer die ein „Blamage“ und „Lacher“ Projekt mit sog. Experten an ihrer Seite dem Inselvolk und der gläubigen Regierung aufgeschwatzt haben.
In der sog. Erneuerbaren Energiebranche ist Sperrspitze der Betrugs-Verkaufs-Elite zuhause. Die drehen (verkaufen) einen Menschen in der Wüste auch noch eine Sauna an.
Das ist Große Abzocke der Gesellschaft in Verbindung mit korrupten (volkswirtschfts- und technikfremden) Politikern in Verbindung mit gleichgeschalteten Medien und sog. Experten anstatt ausgewiesenen Fachleuten.
Hallo Mueller,
hier noch drei Links zum Thema.
http://tinyurl.com/zq5tfvh
http://tinyurl.com/jmzruwp
http://tinyurl.com/jx3zmno
Viel Mühe macht sich der Berichterstatter. Zum Kern der Sache,
nämlich die Elektrotechnik, stößt er aber nicht vor.
Es gibt auch einen Eintrag bei Wikipeadia „El Hierro“ Energieversorgung:
Reines Dummgeschwätz !
MfG. Horst Maler
Zu#5 Herr Fischer, wusste man offensichtlich nicht, ob INGENIEURE richtig rechnen.
Wollte man so wohl mal ausprobieren!
@ # 12 Horst. Maler,
Lieber Hr. Maler,
danke für Ihre Erläuterungen. Ich gebe allerdings zu bedenken, dass man speziell im Fall El Hierro noch weitere Freiheitsgrade bei der Leistungsregelung hat, nämlich die graduelle bis vollständige Abregelung einzelner oder auch aller WEA durch Blattverstellung, zumindest im Fall von Überleistung.
Ich würde es aus den von mir bereits genannten Gründen allerdings nach wie vor bevorzugen, diese sicherlich hoch interessante Sachdiskussion zu einer anderen Gelegenheit zu führen. Es sei denn, jemand hier im Forum hätte wirklich exakte Kenntnisse über die Art der der Sonderlösung, die hier vermutlich installiert wurde.
Mfg
Lieber Herr Mueller,
nun sein Sie nicht gleich gekränkt. Aber Sie sind ja völlig gefangen in Ihren Vorstellungen.
Wenn Sie ein Netz aus 5 WKA, einem PSW und einem Dieselwerk anfahren wollen, dann müssen Sie zuerst das Dieselwerk starten und das Netz aufbauen. Die WKA prüfen dann die Netzimpedanz. Wenn die stimmt und die Frequenz und Netzspannung ebenfalls, dann können die WKA starten. Die WKA triggern den Nulldurchgang der Netzspannung und ermitteln dadurch die Netzphasenlage in der sie einspeisen. Die Wechselrichter werden vom Netz geführt und nicht das Netz vom Wechselrichter. Die ausgekoppelte Leistung der WKA wird bestimmt vom Wind, ist nicht regelbar.
Die Drehzahl der Windturbine ist proportional der Windgeschwindigkeit und von der ist die Leistung der Windturbine kubisch abhängig. Der permanent erregte Generator erzeugt eine Spannung die Proportional zur Drehzahl ist. Die Wechselspannungsfrequenz ist proportional der Drehzahl der Windturbine. Die Generatorspannung wird gleichgerichtet und auf einem Zwischenkreis, das ist ein großer Kondensator, geführt. Der wird auf mit der Spannung des Generators geladen. Von der Spannung des Zwischenkreises ist die abgeführte Leistung der WKA abhängig. Die Turbinenleistung muss immer abgeführt werden. Wenn man das nicht macht geht die WKA in Schutzabschaltung oder sie verliert ihre Flügel.
Wenn da fünf WKA aufgestellt sind, dann benötigen die immer den Dieselgenerator, denn nur der ist drehzahlgeregelt.
Ein Betrieb mit nur WKA ist nicht möglich.
Wenn jetzt die Nennleistung der WKA gleich ist der Nenneistung des Dieselwerkes, dann kann es passieren das eine Windboe, durch das kubische Verhalten, die Leistung der WKA auf 100 % treibt. Diese Leistungssteigerung muss die WKA abführen und vom Dieselgenerator zurückgefahren werden. Wenn der Dieselgenerator dabei in Rückleistung geht, weil die Leistungssteigerung größer ist als dessen Momentanleistung, dann geht er über den Rückwattschutz vom Netz. Dann ist kein geführtes Netz mehr vorhanden und die WKA gehen in Schutzaus.
Schwarzfall
Sollte das PSW in Erzeugungsbetieb gewesen, so würde es auch versuchen die Leistungssteigerung abzuwerfen und man könnte Glück haben das es gutgeht. Sollte das PSW im Speicherbetrieb gewesen sein, so könnte es versuchen die Leistungssteigerung einzuspeichern. das ist alles eine Frage der Leittechnik.
Ein plötzlicher Netzleistungsanstieg kann nur von Dieselwerk oder dem PSW im Erzeugungsbetrieb beherrscht werden.
Ein plötzlicher Teilnetzausfall kann ebenfalls nur vom Dieselwerk oder dem PSW beherscht werden. Das PSW würde
dann im Pumpbetrieb hochfahren und die ausgefallene Netzleistung teilweise übernehmen oder im Erzeugerbetrieb die Erzeugung teilweise abwerfen. Wenn dabei der Einfluss von Dieselwerk und PSW nicht ausreicht weil die WKA-Leistung zu hoch ist, dann geschieht das Unvermeidliche:
Schwarzfall
Sicher ist :
Ein Betrieb mit 100% WKA ist nicht möglich.
Lieber Herr Mueller, ich möchte nur erreichen das Laien, die hier bei EIKE lesen, nicht auch falsches Wissen vermittelt wird. Dafür sorgen ja schon die Medien.
In den Wohnbezirk in dem ich wohne steht schon seit langem eine WKA mit 100kW Leistung. Die Leute wissen aber nichts davon und glauben diese WKA würde unseren Bezirk versorgen. Ich sage denen dann : “ Das reicht gerade mal damit 5 oder 6 Leute warm duschen können, aber nur wenn gut Wind ist“. Die gucken dann erstaunt und halten mich für blöd.
Beste Grüsse
Horst Maler
#4 Herr Kuntz
Im Film wurde zwar von mehreren Tagen Überbrückung durch die Bleiakkus gesprochen, aber sei´s drum mehr Infos hab ich nicht darüber. Sehe das Ganze auch nicht als umfassendes Vorbild. Das es sich nicht oder kaum rechnet dürfte klar sein, auch wenn die Sonne in der Südsee mehr scheint wie bei uns, ansonsten müssten ja in den Wüsten Israels oder Ägyptens schon jede Menge Photovoltaikanlagen stehen. Deswegen sprach ich auch an, es bedürfe eines Sponsors. Der größere Kostenfaktor in Installation, Wartung und Erneuerung dürfte die Speicheranlage sein. Die Photovoltaikfläche erschien mir auf dem Video recht gering.
Für die Bewohner jedenfalls ist die Anlage ein Gewinn – solange sie nicht zur Kasse gebeten werden.
El Hierro
Hier müssen ganz schöne Pfeifen am Werk gewesen sein, die nicht in der Lage sind den Speicherbedarf in Form eines Pumpspeicherwerkes auszurechnen. Und wenn ein dementsprechend größeres errechnet worden wäre, es aber wegen der Erdbebengefahr nicht hätte gebaut werden können, hätte man auch auf das jetzige kleine Becken verzichten können. Die Kosten für die Erstellung des Speichers oben auf dem Berg und das Abteufen eines 650m tiefen Schachtes im Berg, sowie auch noch der Besucheraufzug im Berg, sind die Kostentreiber. Alles nur geschuldet dem ideologischen Ehrgeiz der 100%igkeit. Ein Mix mit der bestehenden Anlage ist nicht Ideologiekonform. Hier wurde eine Blamage, ein Lacher gebaut.
Die Planer und Ersteller haben minderwertige Arbeit geleistet und kein die Funktion erfüllendes Komplettbauwerk abgegeben. 100% ige Versorgung mit Windstrom ist nicht machbar. Eine Pflichtverletzung des Vertrages (den ich nicht kenne, aber ich nehme mal an, dass man ihn dergestalt abfassen würde) Somit würde auch die Pflicht des Auftraggebers und der Zahlenden (Bürger) zur vollständigen Zahlung der entstehenden Kosten, entfallen. Aber der Staat, die Allgemeinheit hat´s ja, die zahlen. Politiker waren bestimmt involviert.
Ja die Medien! Früher hatte man als Leser noch die Möglichkeit den Schwachsinn, der dort verbreitet wird zumindest auf der Online-Plattform zu kommentieren und richtigzustellen. Das war für die Redakteure sicherlich die Pest. Ständig wurden ihnen Fakten um die Ohren gehauen, die ihr Geschreibsel und ihr Unwissen demaskiert haben. Aber das ist immer mehr Vergangenheit. Die “Qualitätsmedien” erobern sich die Deutungshoheit wieder zurück und schalten nach und nach die Kommentarfunktion ab. Spiegel online und die Süddeutsche waren die ersten (da war der Leidensdruck wohl am stärksten) und viele sind ihnen seither gefolgt. Auch bei der Welt online steht jetzt bei der Kommentarfunktion wörtlich: “Im Sinne unseres Qualitätsanspruchs haben wir uns entschieden, die Kommentarfunktion bis auf Weiteres portalweit einzuschränken.“ Das meinen die nicht ironisch.
@ # 6 Horst Maler,
Lieber Hr. Maler,
danke für Ihre klugen Worte. Ich hätte mich an Ihrer Stelle aber doch etwas zurückgehalten. Für die Anlage auf El Hierro muss man eine Sonderlösung entwickelt haben, denn sonst wäre ein Betrieb nur mit Windkraft alleine nicht möglich. Ein solcher muss aber vorgesehen sein, denn wie sonst sollte man das Wasser mit Windkraft hochpumpen (Turbine = Pumpe, Wasserleitung identisch) und zudem frequenzabhängige Verbraucher bei Laune halten, wenn gleichzeitig das Dieselkraftwerk stillsteht?
Mir sind leider die Details der dort verwirklichten Sonderlösung nicht bekannt, deshalb habe ich nur einen allgemeinen Hinweis gegeben. Ihre Interpretation kann jedenfalls SO NICHT stimmen.
Sie können eine WEA – die selbstverständlich ihre Frequenz rein synthetisch über einen Wechselrichter erzeugt, das ist so – sehr wohl als Einzel- oder auch als Gruppenlieferant ohne sonstige Taktgeber im Netz mit stabiler Frequenz einsetzen. Voraussetzung ist, dass eine plötzliche Erhöhung der Last zumindest kurzfristig dadurch kompensiert wird, dass man die in den rotierenden Anlagenbestandteilen (es sind Enercon-Anlagen ohne Getriebe) gespeicherte Energie anzapft. Dadurch geht natürlich die Drehzahl runter, aber man gewinnt die Zeit, um beispielsweise die Wasserturbine und/ oder das Kraftwerk hochzufahren und die Synchronisation des Netzes dann diesen zu übertragen.
Herzlichen Dank auf jeden Fall für Ihre Initiative, die Diskussion vom Schwachsinn der auf El Hierro realisierten Installation auf ein völlig nebensächliches Randthema zu verlagern. Die vereinigten Verbände der „Ökostrom“-Profiteure werden entzückt sein.
Mfg
Ein sehr guter Artikel!
Dieser Artikel gehört sorgfältig im Archiv aufbewahrt und bei jeder passenden Gelegenheit diesen Energiewende Fanatikern in Deutschland und Europa um die Ohren gehaut.
Und wie schon mal geschrieben…selbst Island hat seine Probleme mit der sog. Erneuerbaren Energie Vollversorgung mit Geothermie.
Auch hier sind eine weiläufige Infrastruktur und Erdbeben/Vulkanausbrüche das Problem der Wirtschaftlichkeit und der Technik gegenüber einer „zentralen Fossilen“ Kraftwerkstechnik.
Ich verstehe die ganze Aufregung nicht. Die Windgeschwindigkeitsverteilung im Zeitablauf ist ja nun im Passatgebiet bestens bekannt. Da dürfte es kein Problem sein zu berechnen, welche Strommengen zu welchen Zeiten zur verfügung stehen können, in Abhängigkeit von der installierten Nennleistung. Der Rest ist reine Anwendung des Betz’schen Gesetzes und der Differenzbildung zwischen Stromangebot und Nachfrage. Daß bestenfalls 85% der einem PSKW zugeführten Strommenge zurückgewonnen werden können, sollte auch bekannt sein. Daraus die notwendige Speicherkapazität zu berechnen kann doch jeder Schüler mit mittlerer Reife.
Lieber Herr Endres,
sehr schön haben Sie den „Quantensprung“ in ihrem Kommentar verwendet ! Ob das auch alle mitbekommen haben ?
Der Herr Fred F. Mueller hat ja einen schönen Bericht geschrieben. Er ist aber völlig resistent gegen die Erkenntnis, dass die Frequenz eines Netzes nur von drehzahlregelbaren Stromerzeugern mit Synchrongenerator bestimmt werden kann. Das hat mit den großen rotierenden Massen der Stromerzeuger wenig zu tun, den hier kann nur die Rotationsenergie im oberen Drehzahlbereich zwischen 50 Hz und 49,98 Hz genutzt werden und das ist nicht viel. Die Masse der Windturbine spielt dabei keine Rolle. Windanlagen speisen ihren Strom über Wechselrichter in das Netz ein. Dazu muss ein stabiles Netz, das die Frequenz führt, vorhanden sein, was ja nur ein drehzahlgeregelter Stromerzeuger garantieren kann. Windanlagen sind nicht in der Drehzahl regelbar. Ihr sogenannter Drehzahlregler ist nur für die Begrenzung der Drehzahl nach oben nötig, ersten um die Windturbine vor Überdrehzahl zu schützen und zweiten um den Generator vor Überlast und Sicherheitabschaltung zu bewahren. Die Leistung der Windturbine muss immer voll ans Netz abgegeben werden sonst steigt die Drehzahl der Windturbine und sie muss in Notabschaltung gehen.
Rotierende Systeme haben integralen Charakter. Zugeführte Energie muss immer der abgeführten Energie entsprechen, sonst ändert sich die Drehzahl. Der Gradient der Drehzahländerung ist linear proportional zur Energiedifferenz.
Beste Grüße
Horst Maler
„Probleme: Zuwenig Speicher …“
Das darf ja wohl nicht wahr sein !!!
E(pot) = m.g.h – das sollte schon ein Mittelstufen-Gymnsiast berechnen können.
Und wie viel Kilowattstunden zu welcher Zeit und in der Summe das Jahr über benötigt werden, ist aus den Verbrauchskurven dieses Dieselkraftwerks bekannt – ergibt sich aus dem jeweils erforderlichen Nachschub an Kraftstoff.
Die Berechnung der Größe dieses Speicherbeckens bei bekannter Fallhöhe dürfte daraus jedem Ingenieur-Studenten schon im Grundstudium eine seiner leichtesten Übungen sein …
#2
Die Solaranlagen auf dem Südseeatoll Tokelau sind trotz dem dort herrschenden Sonnenschein ein Nullsummenspiel, wenn nicht Verlust. Die Akkuspeicher reichen für 1,5 Tage Sonnenflaute – dann ist der Strom alle. Gerechnet hatte es sich zu einem weit höheren Ölpreis gerade so (gegenüber dem Dieselgenerator). Und leider muss man die Akkus (verwendet werden Bleiakkus) auch öfters austauschen und die Wechselrichter auch. Bezahlt hat es Neuseeland, denn der Inselstaat ist ja vollkommen pleite. Dass das mit den Dieselgeneratoren vorher so schlecht klappte, könnte an mangelhafter Wartung und dass man da noch sparen musste gelegen haben. Jetzt haben (laut Imagebroschüre) alle Tiefkühltruhen und Golfcars als Elektroauto, Fernsehen und Internet. Und als neuseeländische Staatsbürger können sie wenn das nicht reicht jederzeit nach Neuseeland auswandern.
Unabhängig davon, dass es auf solch einem abgelegenen Atoll sinnvoll sein kann, ist es der Beleg dass sich Solar nicht einmal in Idealumgebung zur Vollversorgung wirklich rechnet.
Übrigens sollte genau dieses Atoll laut Meldungen aus dem Jahr 2000 wegen dem Klimawandel ganz sicher bald im Meer versinken. Dafür dass es versunken ist, wurde dort aber recht viel in die Zukunft investiert.
Lieber Herr Mueller,
El Hierro wurde als Musterbeispiel verkauft: Und als ein solches scheint es sich ja auch inzwischen herauszustellen. Aber wer in unserem Land stellt sich hin und legt in aller Klarheit die Fehlplanungen und Unzulänglichkeiten, vor allem aber die Unwirtschaftlichkeit des gesamten Projekts dar? Nicht doch jetzt, wo demnächst der Jahrestag von Fukushima mit entsprechender Begleitmusik zu begehen ist.
a, da sollte man doch gleich wieder diesen euphorischen Journalisten ihre Unwissenheit an den Kopf werfen. Nicht mal auf ihrem eigenen Gebiet der Alternativenergien kennen sie sich aus.
Wie eine arte Doku bezeugt hatten die Südseeinseln Tokelau („Die Sonnenmenschen von Tokelau“,
http://tinyurl.com/gtt7aoq, 43 min) bereits Anfang 2013 eine – und zwar 100%ige – autarke Energieversorgung durch regenerative Energien, durch Solarstrom (von Solarworld) und zwar 24 Std/Tag. 1 MW beträgt die Leistung auf allen 3 Inseln und ist somit die größte unabhängige Solaranlage der Welt.
Das alte Dieselaggregat steht zwar noch als Reserve da (wurde bisher aber nicht gebraucht), aber ohne Dieselfässer, die zuvor 500 km antransportiert werden mussten. Ca. 6 Std. Strom lieferte das Aggregat – das aber auch nicht immer. Und am Abend gab es keinen Stom.
Für die ca. 1500 Bewohner der 3 Bilderbuch-Südseeinseln sind neue Zeiten angebrochen : Autofahren, E-Auto, Licht am Abend, Internet rund um die Uhr, aber auch die Flimmerkiste ist jetzt ständig an.
Neuseeland hat sich mit der Ausstattung, den 1300 Blei-Säure Batterien, Typ Autobatterie, die einen 24 Std. Betrieb, auch über mehrere Tage Schlechtwetter hinweg garantieren, mächtig ins Zeug gelegt. Man hofft natürlich, dass die Bewohner jetzt bleiben wollen und nicht unbedingt nach Neuseeland auswandern wollen. (dann brauchen die Inseln auch durch das steigende Meer nicht mehr unter gehen).
Für solche Inseln mag die Lösung, so wie man sie präsentiert bekommt, auch nach den aussagen von Einwohnern recht gut sein. Sie sind jedenfalls über den Anbruch der neuen Zeit, unbegrenzte Verfügbarkeit von Strom erfreut.
Der große Rest an Energieverbrauch wird allerdings durch Einsatz von Muskelkraft, in der Landwirtschaft und beim Fischfang aufgebracht.
Vielleicht gibt es auch bei uns ein paar einfältige und ideologisch verblendete dumme Journalisten die diese Modell auch auf Deutschland übertragen würden. Für die Bewohner dort und evtl. auch für andere abgelegene Inseln mag dies vorteilhaft sein und finde ich auch gut – vorausgesetzt man findet vorher einen Sponsor für die doch erheblichen Investitionen.
Ach ne, und als ich vor einiger Zeit hier schrieb, dass der Strom in „Energiewende-Deutschland“ mal zwischen 1 und 2 EUR/kWh kosten wird, fielen die Trolle über mich her und wünschten mich zum Teufel. „Dass man es so einem endlich mal gegeben hat ….“. „Liebe Kollegen“ meinten, der Strom wäre kostenlos, wenn erst einmal genügend Wind- und Solaranlagen aufgestellt sind.
Ich habe aber eine „geniale Idee“ für El Hierro: Das dusselige PSK abschalten und durch die die Welt rettende „Batteriespeicherkraftwerke“ mit Lithiumionen-Akkus ersetzen, das ist der letzte Schrei. Wir lesen doch jeden Tag, dass in der Batterietechnik Quantensprünge kommen werden. Dabei lügen die Protagonisten noch nicht einmal, schaut man sich an, wie groß ein „Quantensprung“ ist. Oder noch besser: Photovoltaik-Module. Auf den Kanaren scheint doch rund um die Uhr die Sonne.
Beunruhigend: Es scheint keinen Fleck auf der Erde zu geben, wo man vor diesen Betrügern sicher ist.