1

Woher kommt der Strom? Paradebeispiel für die Volatilität des Ökostroms

Zurück zur 28. Woche der Stromerzeugung in Deutschland. Am Sonntag, dem Tag mit dem geringsten Strombedarf der Woche, und am Montag war die Stromerzeugung mittels erneuerbarer Energieträger stark. Konventionelle Kraftwerke liefen auf Sparflamme. Dienstag begann eine Schwachwindphase mit Tiefpunkt am Donnerstag 0:00 Uhr mit einer Erzeugung von 1,944 GW On- und 0,542 GW Offshore = 2,486 GW. Bedarf um diese Zeit: 50,099 GW. Am Sonntag sah es noch ganz anders aus. Da lieferte der Wind noch 32,5 GW Strom. Schauen Sie sich unter Abbildung 1 die verschiedenen Charts auf einen Blick an. Sehen Sie, wie der Preis schwankt. Die konventionellen Kraftwerke passen sich, soweit es geht, an. Dennoch. Was an dem einen Tag zu viel und unter dem Strich stark preissenkend ist, reicht an dem anderen Tag nicht aus, um den Bedarf zu decken. Hochpreisiger Importstrom muss her. Zu den Preisen, die aufgerufen werden, mehr in den Tagesanalysen.

Die Tabelle mit den Werten der Energy-Charts und der daraus generierte Chart vertiefen die verwendeten Agora-Charts. Hinzu kommen noch die Im- und Exportcharts für die 28. Woche und das aufgelaufene Jahr.

Besonders möchte ich auf Abbildung 2 hinweisen. Dort finden Sie einen aktuellen Bericht des Deutschlandfunks (Dlf) zum Kohleausstieg in NRW. Es kommen auch Menschen zu Wort, die den Hambacher Forst besetzt halten. Die Speerspitze des Klimaschutzes sozusagen.

Die Tagesanalysen

Sonntag, 5.7.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 78,57 Prozent, davon Windstrom 50,79 Prozent, Sonnenstrom 15,08 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 12,7 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Ab 3:00 Uhr bis 18:00 Uhr wurde überschüssiger Strom nicht nur verschenkt. Es wurde noch richtig Geld mitgegeben. In der Spitze 64,99 €/MWh. Macht bei exportierten 10,21 GW um 14:00 Uhr lockere 663.547,90 €. Um 12:00, 13:00, 15:00 und 16:00 Uhr fielen ähnliche Summen an. Macht zusammen gut geschätzte 3,2 Millionen €. Es freut die Nachbarn. Diesmal vor allem Österreich. Warum werden konventionellen Kraftwerke nicht weiter heruntergefahren? Es braucht große rotierende Massen, um das Stromnetz stabil zu halten. Wind- und Sonnenkraftwerke allein reichen nicht!

Montag, 6.7.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 73,97 Prozent, davon Windstrom 46,58 Prozent, Sonnenstrom 15,75 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 11,64 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Auch der Montag war noch stark in der Wind- und Sonnenstromerzeugung. Allerdings war der Bedarf höher. Das Preisniveau lag in der Mittagsspitze nur geringfügig im negativen Bereich. Österreich sahnte ab. Machte sogar einige Preisdifferenzgeschäfte. Da war es nicht weiter tragisch, dass der Importpreis für Österreich und andere am Vormittag in der Spitze bei 28.27 €/MWh lag.

Dienstag, 7.7.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 56,06 Prozentdavon Windstrom 24,24 Prozent, Sonnenstrom 18,94 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 12,88 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Die Stromerzeugung mittels erneuerbarer Energieträger lässt nach. Die konventionelle Stromerzeugung zieht an. Die ersten Lücken in der eigenen Stromversorgung entstehen trotzdem. Was sich selbstverständlich und direkt einsehbar bei den Preisen, die Deutschland zahlen muss, bemerkbar macht. Wer profitiert? Wer macht gute Preisdifferenzgeschäfte? Hier klicken.

Mittwoch, 8.7.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 39,83 Prozent, davon Windstrom 11,86 Prozent, Sonnenstrom 13,56 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 14,41 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Fast den ganzen Tag erzeugt Deutschland nicht genügend Strom, um den Bedarf zu decken. Deutschland importiert. Ab 7:00 Uhr liegt der Preis immer über 40 €/MWh. Ob sich das rechnet? Ich weiß es nicht. Halt, doch, für unsere Nachbarn rechnet es sich in jedem Fall, oder?

Donnerstag, 9.7.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 42,40 Prozent, davon Windstrom 13,60 Prozent, Sonnenstrom 15,20 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 13,60 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Der Donnerstag mit dem Windtiefpunkt bringt den ganzen Tag wenig Strom aus erneuerbaren Energieträgern. Lediglich am Nachmittag wird der Bedarf knapp gedeckt. Unter dem Strich bleiben hohe Importpreise. Wie gehabt. Sogar am frühen Morgen. Auch wenn es anders aussieht im Chart. Clever – wie immer – vor allem die kleine Schweiz. Die nutzt auch recht geringfügige Preisdifferenzen

Freitag, den 10.7.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 52,55 Prozent, davon Windstrom 26,28 Prozent, Sonnenstrom 13,87 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 12,41 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Heute zieht die Stromerzeugung mittels erneuerbarer Energieträger Richtung Tagesmitte an, so dass ab 8:00 Uhr der Strombedarf Deutschlands nahezu gedeckt ist. Die Preise bewegen sich uneinheitlich zwischen 29 und 43 €/MWh, wobei Deutschland ab und zu auch von hohen Preisen profitiert. Gewinner aber bleiben unter dem Strich unsere Nachbarn.

Samstag, 11.7.2020: Anteil Erneuerbare an der Gesamtstromerzeugung 52,21 Prozent, davon Windstrom 17,70 Prozent, Sonnenstrom 19,47 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 15,04 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Der Einstieg ins Wochenende bringt recht wenig Windstrom. Über Tag scheint die Sonne befriedigend auf die Solarmodule. So wird in der Mittagsspitze der Bedarf gedeckt. Überschüssiger Strom wird relativ günstig verkauft. Vor und nach Sonnenuntergang wird Strom importiert. Relativ teuer. Nichts Neues also.

Immer wieder kommt die Frage auf, was unsere Nachbarn mit dem Strom machen, den sie aus Deutschland importieren. Polen z.B. nimmt regelmäßig – praktisch jeden Tag – 0,03 TWh zwecks eigener Stromversorgung ab. Da gibt es wohl auch Verträge, deren Preisgestaltung vom Börsenpreis abweicht, was sich in der Im-/Exportbetrachtung Deutschland bemerkbar machte. Die Alpenländer werden abgenommenen Strom ebenfalls selbst verbrauchen und/oder in Pumpspeicherkraftwerken speichern. Die Niederlande und Dänemark werden den Strom ebenfalls in den Eigenverbrach einkalkulieren oder, wenn Abnahmeboni gezahlt werden, diese einstecken und den womöglich nicht benötigten Strom über Generatoren „verarbeiten“. In Bewegungsenergie und Wärme. Dies sind Annahmen. Wenn ein Leser, gerne auch eine Leserin, ausführliche Infos, und seien es „nur“ solche zu einzelnen Ländern, liefern kann: Bitte an stromwoher@mediagnose.de senden.

Ordnen Sie Deutschlands CO2-Ausstoß in den Weltmaßstab ein. Zum interaktiven CO2-Rechner: Hier klicken. Noch Fragen?

Alle Berechnungen und Schätzungen durch Rüdiger Stobbe nach bestem Wissen und Gewissen, aber ohne Gewähr. Die bisherigen Artikel der Kolumne Woher kommt der Strom? mit jeweils einer kurzen Inhaltserläuterung finden Sie hier.

Zuerst erschienen bei der Achse des Guten; mit freundlicher Genehmigung.

Rüdiger Stobbe betreibt seit vier Jahren den Politikblog  www.mediagnose.de




Deutsche Studie bestätigt: Die kombinierte Wind & Solar Leistung muss zu 100% konventionell abgesichert sein

[Auch der deutsche Sprachraum wird von ausländischen Beobachtern wahrgenommen. Daher ist es gut, dass man manchmal auch über ausländische Webseiten auf aktuelle Studien aus Deutschland stößt. Lesen Sie hier, was viele unserer „Eliten für Stromwende“ nicht wahrhaben wollen; der Übersetzer]

Jahrelang wurde uns gesagt, dass, wenn Sie mit Windenergieanlagen die Landschaft zerstören und sie in genügender Anzahl installieren, wir die „schmutzigen“ Kohlekraftwerke und jeder andere konventionelle Form der Erzeugung überflüssig machen, redundant ersetzt durch die Wunder des Windes und der Sonne.

Kein Land ging zielstrebiger oder schneller in seinem Streben nach Wind und Sonnenenergie vor, als die Deutschen. Die Süd-Australier kamen dem nahe, aber das ist ein australischer Staat, der Heimat von nur 1,6 Millionen Menschen ist, anstatt einer europäischen Nation, Heimat von über 80 Millionen.

Jetzt – Schock, Horror – eine ausführliche Studie hat gezeigt, dass der Versuch der Deutschen, Energie nur mit Sonnenschein und Windbrisen zu bekommen, ein Misserfolg ist. Das heißt, wenn es darum geht, Kohle, Gas und Kernkraft zu beseitigen.

Nach dieser Studie wird in Europa (!) immer 100% Back-Up durch konventionelle Energieerzeuger erforderlich sein.

 

No Tricks Zone, Pierre Gosselin

5 Juli 2017

Dieser Beitrag ist für die Anhänger der Windenergie, die sich weigern zuzugeben, wie schlimm es wirklich ist.

Eine aktuelle deutsche Studie des VGB beurteilt die Windenergie in Europa. Die Ergebnisse sind verheerend.  Sie kommt zu dem Schluss, dass Windenergie fast 100% Backup benötigt und je mehr Kapazität installiert wird, desto größer ist die Volatilität.

[VGB PowerTech e.V. ist der internationale Fachverband für die Erzeugung und Speicherung von Strom und Wärme. Vereinssitz ist Essen/Deutschland. Die Abkürzung „VGB“ hat heute nur noch historische Bedeutung. Wikipedia]

Diese Studie, hier als PDF zum downloaden, wurde von Thomas Linnemann und Guido Vallana verfasst und befindet:

„Die gesamte Produktion aus Windenergie in 18 europäischen Ländern, die sich über mehrere tausend Kilometer in Nord-Süd- und Ost-West-Richtung erstrecken, ist sehr volatil und weist einen starken intermittierenden Charakter auf.“

Mit anderen Worten, die Stromversorgung aus Wind schwankt auch bei einer Betrachtung des gesamten europäischen Netzes wild und kann daher nicht gut funktionieren. Weiter in Zusammenfassung der Studie:

[Hinweis des Übersetzers: Zu Beginn der Studie wird erläutert, das derzeit (2016) eine Nennkapazität der Windenergieanlagen von 50.000 MW in Deutschland installiert sind!]

„Eine intuitiv zu erwartende Glättung dieser volatilen Energieabgabe von unterschiedlichen Standorten auf einen Betrag, der eine Reduzierung der Backup-Windkraftkapazität ermöglicht, tritt jedoch nicht auf. Die Auswertung zeigt eine sehr zeitweilige Windflottenleistung mit signifikanten Spitzen und Minima nicht nur für ein einziges Land, sondern auch für die gesamten 18 europäischen Länder. Windenergie benötigt daher praktisch 100% Back-up. Da die (auch kombinierten) Kapazitäten aller bekannten Speichertechnologien im Vergleich zur geforderten Nachfrage unbedeutend sind (und zunehmend) sind, muss eine Sicherung durch konventionelle Kraftwerke erfolgen, wobei deren Geschäftsbasis durch die Abwesenheit von Kapazitätsmärkten grundsätzlich beeinträchtigt ist.“

[Kapazitätsmärkte = Subventions- oder Ausgleichszahlungen für erzwungenen stand-by Betrieb, der Übersetzer.
Zitat aus der Studie, Seite 65, rechte Spalte: … Die hierzulande geübte Praxis eines Kapazitätsmarktes „im stillen Kämmerlein“, bei dem die Bundesnetzagentur zur Abschaltung angemeldete konventionelle Kraftwerke aus Sicht der Stromnetzstabilität systemrelevant einstuft und Vorhaltekosten für die Kraftwerke über netzentgelte auf alle Endverbraucher umlegt, erscheint als sehr fragwürdiger Ansatz. …]

 

Extreme Volatilität

Die Studie gibt dann eine solide Analyse und Diagramme zeigen, warum dies der Fall ist. Unterhalb der Abbildung 1 ist die extreme Volatilität der Onshore- und Offshore-Windenergie im Jahr 2016 dargestellt:

Deutschlands Windenergieleistung reicht von über 30.000 MW bis fast null. Quelle: ENTSO

Im langjährigen Mittel haben Deutschlands Windparks nur einen Bruchteil ihrer Nennleistung mit 16,9% produziert, die im Jahr 2015 erreichte Ausnutzung von 19,7% entspricht dem viertbesten Wert seit 1990.

 

Die Studie fasst zusammen:

Die permanent verfügbare (gesicherte) elektrische Leistung des deutschen Windparks lag damit immer deutlich unter einem Prozent der installierten Nennleistung oder anders ausgedrückt. Im jedem Jahr gab es immer mindestens eine Viertelstunde, in der mehr als 99% der Nennleistung des deutschen Windparks nicht verfügbar waren und praktisch ein Bedarf an 100% planbarer Back-up Leistung herrschte. Diese Aussagen gelten auch für Offshore Windenergie.

 

Ergänzung durch weitere Texte aus der Studie, Auswahl durch den Übersetzer:

Die Windstromproduktion ist durch Wetterlagen mit typischen Korrelationslängen von mehreren hundert Kilometern bestimmt. Die … resultierende Summenleistung ist hoch volatil und außerdem nicht normalverteilt. … Begleitende Auswertungen zur Häufigkeit von Schwachwindphasen im Zeitraum von 2010 bis 2016 haben ergeben, dass in diesem Zeitraum insgesamt rund 160 Fünftagesphasen mit Leistungen des [gesamten deutschen] Windparks von weniger als etwa 5.000MW auftraten und es in jedem Jahr zusammenhängende zehn- bis vierzehntägige Schwachwindphasen gab. ]

 

Bei einem täglichen Strombedarf von durchschnittlich 1,5 TWh in D. wären somit ohne heutigen konventionellen Kraftwerkspark Back-up Systeme vorzuhalten, die jederzeit über ein abrufbares Arbeitsvolumen von 10 bis 15 TWh und eine Durchschnittsleistung von bis zu etwa 50.000 MW verfügen müssten (Schwankungsbreite ca. 30.000 bis 70.000 MW)

 

Im Vorgriff auf den zweiten Teil der VGB-Windstudie 2017 ist erwähnenswert, dass die aus den Zeitreihen für die aufsummierte elektrische Leistung aus Windenergie in den obigen europäischen Ländern für das Jahr 2016 abgeleiteten Minimalwerte (stündlich) und somit die permanent verfügbaren Leistungen gleichzeitig allesamt kleiner als 1,1% der jeweils installierten Nennleistung waren. Demnach besteht aus Sicht der Versorgungssicherheit praktisch kein Unterschied zu Deutschland.

 

… öffentlich und medial diskutierte Speicheroptionen …. verkennen gemeinhin gemeinsam die Dimension künftig ein- und auszuspeichernder Energiemengen sowie technische Herausforderungen und werden absehbar weder im erforderlichen Umfang noch zu wirtschaftlich vertretbaren Kosten verfügbar sein, sodass der konventionelle Kraftwerkspark die benötigte back-up Funktion weiterhin übernehmen muss.

[Eine Einbeziehung von Solaranlagen für eine gesicherte Stromversorgung ist nicht möglich, da Schwachwindphasen auch zur Nachtzeit auftreten. Solarstrom vergrößert das Problem der Volatilität nur noch.]

No Tricks Zone

Gefunden auf StopTheseThings vom 21. Juli 2017

Übersetzt und ergänzt durch Andreas Demmig

https://stopthesethings.com/2017/07/21/german-study-proves-its-combined-wind-solar-capacity-must-be-100-backed-by-coalgasnuclear-100-of-the-time/