Nochmals ein Blick auf den Energieblog Energy Matters. Dort geht Roger Andrews der Frage nach, ob demand response den privaten Stromverbrauch beeinflussen kann.
Was versteht man unter demand response? Nun, damit ist Steuerung des Verbrauchs über den Preis gemeint. Mit anderen Worten: die Behörden hoffen, über das Preissignal den Stromverbrauch regulieren zu können. Wie fast immer, wenn grün angehauchte Politkasperl sich etwas ausdenken, ist auch hier mehr Wunschdenken als Realpolitik im Spiel. Denn der tatsächliche Effekt der demand response ist bestenfalls dürftig.
Roger Andrews zeigt dies an zwei Beispielen. Zum einen geht es um die Verbrauchsdaten in Dänemark zwischen 2006 und 2016. Zum anderen wirft er einen Blick auf Kalifornien in den Jahren 2010 bis 2016.
In Dänemark ging innerhalb des betrachteten Zeitraums der Strompreis um etwa 20% nach oben, während der Verbrauch um rund 10% sank. (Anmerkung des Verfassers: Die Verbrauchskurve flachte in den letzten beiden Jahren ab, obwohl die Preise zulegten. Es stellt sich die grundsätzliche Frage, wieviel noch weiter eingespart werden kann. Irgendwo gibt es da auch eine Grenze.)
In Kalifornien geht man einen etwas anderen Weg. Dort sind die Strompreise verbrauchsabhängig, d.h. zu den Spitzenzeiten zahlt man einen deutlich höheren Preis als zu den verbrauchsärmeren Zeiten. An Wochentagen zahlt man für die kWh 48 Cent zwischen 14:00 und 20:00, während zwischen 22:00 und 8:00 morgens 12 Cents/kWh anfallen (Preise der Southern California Edison-Elektrizitätsgesellschaft). Sieht man sich die kalifornischen Daten an, so zeigt sich keine Reduktion des Verbrauchs im betrachteten Zeitraum. Es sehr mageres Ergebnis.
Die Details dieser Analyse gibt es hier.
2018/05/17
Energiespeicher - Ist Gravitricity die Lösung?
Die regenerativen Energien leiden bekanntlich unter ihrer Unzuverlässigkeit. Oder anders gesagt: sie sind nicht immer dann ausreichend verfügbar, wenn man sie braucht. Um die Flatterhaftigkeit ihrer Verfügbarkeit auszugleichen, braucht es große Speicherkapazitäten.
Dafür in Frage kämen Pumpspeicher oder riesige Batterien. Doch es gibt auch andere Konzepte, die eine Lösung denkbar machen. Eines davon ist Gravitricity. Dabei werden schwere Gewichte in alten Grubenschächten auf- und abwärts bewegt, um Energie zu speichern beziehungsweise wieder freizusetzen.
Ein spannendes Konzept, das allerdings nur von lokaler Bedeutung sein dürfte. Mehr dazu auf Energy Matters.
Dafür in Frage kämen Pumpspeicher oder riesige Batterien. Doch es gibt auch andere Konzepte, die eine Lösung denkbar machen. Eines davon ist Gravitricity. Dabei werden schwere Gewichte in alten Grubenschächten auf- und abwärts bewegt, um Energie zu speichern beziehungsweise wieder freizusetzen.
Ein spannendes Konzept, das allerdings nur von lokaler Bedeutung sein dürfte. Mehr dazu auf Energy Matters.
2018/05/04
Photovoltaik in der Praxis
Wieviel Strom kann man mit einer PV-Anlage erzeugen? Die Antwort hängt von mehreren Faktoren ab: hauptsächlich davon, wo die Anlage steht und wie groß sie ist.
Hier ein Beispiel aus der Praxis. Die PV-Anlage hat eine Größe von 20 Quadratmeter, eine maximale Leistung von 2,4 kWp und wurde 1996 in Betrieb genommen. Standort: Linz an der Donau.
Theoretisch könnte diese Anlage 21024 kWh pro Jahr produzieren, wenn in allen 8760 Stunden eines Jahres die Sonne im optimalen Winkel auf die Solarpanele schiene. Das tut sie aber nicht.
In den Jahren 2014 bis 2017 gab es in Linz im Mittel 1853 Sonnenstunden. Das führte zu einer jährlichen Ausbeute von rund 2100 kWh zwischen 2014 und 2016, im letzten Jahr (2017) war es nur knapp über 1700 kWh (und das, obwohl die Zahl der Sonnenstunden deutlich über dem Durchschnitt lag).
Das sind Jahresmittelwerte, die relativ konstant sind. Im Monatsvergleich sind die Solarstromausbeuten extrem unterschiedlich, wie folgendes Bild zeigt:
In den dunklen Monaten November bis Januar kommt man kaum auf 100 kWh, während es zwischen Juni und August schon mal 300 kWh und mehr sein können.
Diese Graphik zeigt auch sehr deutlich, wie die Solarproduktion in den ersten Monaten des Jahres 2017 gegenüber den früheren Werten zurückbleibt. Der Grund dafür ist noch nicht hinreichend geklärt.
Ein ähnliches Bild ergibt sich, wenn wir uns die Ausbeute in Kilowattstunden pro Kilowattpeak (kWh/kWp) anschauen:
Der Vorteil dieser Darstellung ist, dass sich hier die Produktionswerte von Anlagen unterschiedlicher Größe leichter vergleichen lassen. Die spezifische Ausbeute sollte im wesentlichen nur vom Standort der PV-Anlage abhängen. Anders gesagt: In Spanien bekommt man pro kWp mehr kWh heraus als am Nordkap.
Die Anlage ist schon seit mehr als 20 Jahren in Dienst. Leider liegen mir aus den ersten Betriebsjahren keine Daten vor. In den letzten Jahren war die Leistung aber relativ konstant. Aus den vorliegenden Daten lässt sich keine Abschwächung der Leistungsfähigkeit der PV-Panele erkennen.
Hier ein Beispiel aus der Praxis. Die PV-Anlage hat eine Größe von 20 Quadratmeter, eine maximale Leistung von 2,4 kWp und wurde 1996 in Betrieb genommen. Standort: Linz an der Donau.
Theoretisch könnte diese Anlage 21024 kWh pro Jahr produzieren, wenn in allen 8760 Stunden eines Jahres die Sonne im optimalen Winkel auf die Solarpanele schiene. Das tut sie aber nicht.
In den Jahren 2014 bis 2017 gab es in Linz im Mittel 1853 Sonnenstunden. Das führte zu einer jährlichen Ausbeute von rund 2100 kWh zwischen 2014 und 2016, im letzten Jahr (2017) war es nur knapp über 1700 kWh (und das, obwohl die Zahl der Sonnenstunden deutlich über dem Durchschnitt lag).
Das sind Jahresmittelwerte, die relativ konstant sind. Im Monatsvergleich sind die Solarstromausbeuten extrem unterschiedlich, wie folgendes Bild zeigt:
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| Fig. 1 Monatliche PV-Ausbeute einer Anlage in Linz |
In den dunklen Monaten November bis Januar kommt man kaum auf 100 kWh, während es zwischen Juni und August schon mal 300 kWh und mehr sein können.
Diese Graphik zeigt auch sehr deutlich, wie die Solarproduktion in den ersten Monaten des Jahres 2017 gegenüber den früheren Werten zurückbleibt. Der Grund dafür ist noch nicht hinreichend geklärt.
Ein ähnliches Bild ergibt sich, wenn wir uns die Ausbeute in Kilowattstunden pro Kilowattpeak (kWh/kWp) anschauen:
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| Fig. 2 Spezifische Ausbeute in kWh/kWp |
Der Vorteil dieser Darstellung ist, dass sich hier die Produktionswerte von Anlagen unterschiedlicher Größe leichter vergleichen lassen. Die spezifische Ausbeute sollte im wesentlichen nur vom Standort der PV-Anlage abhängen. Anders gesagt: In Spanien bekommt man pro kWp mehr kWh heraus als am Nordkap.
Die Anlage ist schon seit mehr als 20 Jahren in Dienst. Leider liegen mir aus den ersten Betriebsjahren keine Daten vor. In den letzten Jahren war die Leistung aber relativ konstant. Aus den vorliegenden Daten lässt sich keine Abschwächung der Leistungsfähigkeit der PV-Panele erkennen.
2018/04/28
Energiewende - Risiken im Kraftwerkspark
Nun, auf die Deutschen kommt einiges Ungemach zu. Zumindest was den Kraftwerkspark betrifft.
Der kräftige Ausbau der Regenerativen hat dazu geführt, dass konventionelle Kraftwerke kaum noch wirtschaftlich zu betreiben sind. Der Verfall der Aktienkurse von E.ON und RWE legt dafür beredtes Zeugnis ab.
Wer noch nicht völlig vom grünen Denken verblödet ist, wird schnell erkennen, dass die Bereitschaft, neue fossile Kraftwerke (Kohle oder Gas) zu bauen, relativ niedrig sein wird, wenn sich mit diesen Energieträgern kein Geld verdienen lässt.
Aber es geht nicht nur ums Geldverdienen. Es geht darum, dass etliche Gigawatt an konventionellen Kraftwerken vorgehalten werden müssen, damit diese einspringen, wenn Wind und Sonne wieder mal Pause machen.
Und Kraftwerke haben, wie alle Dinge um uns herum, die Eigenschaft zu altern. Bis sie außer Dienst gestellt und durch neue ersetzt werden. Ja, wenn es denn neue gibt. Siehe oben.
Erst kürzlich wurde wieder auf diese Problematik hingewiesen.
Das wird spannend. Um welche Größenordnungen es geht, wird hier deutlich:
Das wird dann noch spannender.
Die Vorlaufzeit bis zur Inbetriebnahme eines neuen Kraftwerks beträgt mindestens fünf Jahre. Höchste Zeit also, die erforderlichen Kapazitäten aufzubauen. Ob und in welchem Umfang das geschehen wird, werden wir schon bald sehen. Denn 2023 ist nicht mehr weit.
Der kräftige Ausbau der Regenerativen hat dazu geführt, dass konventionelle Kraftwerke kaum noch wirtschaftlich zu betreiben sind. Der Verfall der Aktienkurse von E.ON und RWE legt dafür beredtes Zeugnis ab.
Wer noch nicht völlig vom grünen Denken verblödet ist, wird schnell erkennen, dass die Bereitschaft, neue fossile Kraftwerke (Kohle oder Gas) zu bauen, relativ niedrig sein wird, wenn sich mit diesen Energieträgern kein Geld verdienen lässt.
Aber es geht nicht nur ums Geldverdienen. Es geht darum, dass etliche Gigawatt an konventionellen Kraftwerken vorgehalten werden müssen, damit diese einspringen, wenn Wind und Sonne wieder mal Pause machen.
Und Kraftwerke haben, wie alle Dinge um uns herum, die Eigenschaft zu altern. Bis sie außer Dienst gestellt und durch neue ersetzt werden. Ja, wenn es denn neue gibt. Siehe oben.
Erst kürzlich wurde wieder auf diese Problematik hingewiesen.
Bereits heute sei absehbar, dass es Ende 2022 nicht mehr genug konventionelle Kraftwerke geben werde, um den Ausfall der erneuerbaren Energien, etwa während einer „kalten Dunkelflaute“ im Winter, vollständig zu kompensieren.
Das wird spannend. Um welche Größenordnungen es geht, wird hier deutlich:
Insgesamt sinkt die gesicherte Stromerzeugungsleistung in Deutschland von heute rund 90.000 Megawatt auf 75.300 Megawatt. Damit könne die Jahreshöchstlast von absehbar 81.800 Megawatt nicht mehr gedeckt werden.Doch es geht nicht nur um Deutschland. Gründenk hat auch andere Länder erfasst:
„Auch im EU-Ausland wird gesicherte Leistung in Form konventioneller Kraftwerke abgebaut“, warnte der BDEW-Chef: „Und: Die Zeiten, in denen sehr viel Strom nachgefragt wird, sind in Mitteleuropa nahezu deckungsgleich.“
Das wird dann noch spannender.
Die Vorlaufzeit bis zur Inbetriebnahme eines neuen Kraftwerks beträgt mindestens fünf Jahre. Höchste Zeit also, die erforderlichen Kapazitäten aufzubauen. Ob und in welchem Umfang das geschehen wird, werden wir schon bald sehen. Denn 2023 ist nicht mehr weit.
2018/04/17
Strom aus Wind, Sonne und anderen Quellen - Deutschland 2016 (4)
Hier also nun der vierte Teil unserer kurzen Jahresbilanz 2016.
In den letzten drei des Jahres lief es dann so:
15. Oktober 2016 (Samstag): In den dunkleren Monaten ist naturgemäß von der Photovoltaik nicht viel zu erwarten, auch wenn mehr als 40 GW installierte Leistung in der Gegend herumstehen.
15. November, Dienstag: Jetzt ist der Wind der Hauptakteur, und wenn der (wie im nächsten Monat zu sehen) etwas schwächer bläst, sieht die Bilanz der Regenerativen recht dürftig aus.
15. Dezember, Donnerstag: Schwacher Wind und jahreszeitlich bedingt schwache Sonne.
Halten wir uns nochmal vor Augen, dass im Jahr 2016 die installierte Leistung an Wind und Photovoltaik etwa 90 GW betrug und diese geballte Ladung nicht ausreichte, um den deutschen Strombedarf auch nur annähernd zu decken. Das entspricht ziemlich genau der installierten Leistung an Kohle-, Gas- und Kernkraftwerken.
Oft ist auch davon die Rede, dass die Schwankungen der Regenerativen durch Smart Grids ausgeglichen werden könnten. Ich frage mich, wie das gehen soll, wenn nicht einmal ausreichend Energie aus Wind und Sonne zur Verfügung steht, um den aktuellen Bedarf zu decken.
Hier geht's zu:
Teil 1
Teil 2
Teil 3
dieser Serie.
In den letzten drei des Jahres lief es dann so:
15. Oktober 2016 (Samstag): In den dunkleren Monaten ist naturgemäß von der Photovoltaik nicht viel zu erwarten, auch wenn mehr als 40 GW installierte Leistung in der Gegend herumstehen.
15. November, Dienstag: Jetzt ist der Wind der Hauptakteur, und wenn der (wie im nächsten Monat zu sehen) etwas schwächer bläst, sieht die Bilanz der Regenerativen recht dürftig aus.
15. Dezember, Donnerstag: Schwacher Wind und jahreszeitlich bedingt schwache Sonne.
Halten wir uns nochmal vor Augen, dass im Jahr 2016 die installierte Leistung an Wind und Photovoltaik etwa 90 GW betrug und diese geballte Ladung nicht ausreichte, um den deutschen Strombedarf auch nur annähernd zu decken. Das entspricht ziemlich genau der installierten Leistung an Kohle-, Gas- und Kernkraftwerken.
Oft ist auch davon die Rede, dass die Schwankungen der Regenerativen durch Smart Grids ausgeglichen werden könnten. Ich frage mich, wie das gehen soll, wenn nicht einmal ausreichend Energie aus Wind und Sonne zur Verfügung steht, um den aktuellen Bedarf zu decken.
Hier geht's zu:
Teil 1
Teil 2
Teil 3
dieser Serie.
2018/04/15
Strom aus Wind, Sonne und anderen Quellen - Deutschland 2016 (3)
Der Sommer 2016 präsentierte sich auf dem Strommarkt wie folgt:
15. Juli 2016, Freitag:
Am 15. August (Montag) wehte der Wind recht schwach, und nur dank der Photovoltaik konnten die Regenerativen zeitweilig die 20 GWh überschreiten:
15. September 2016 (Donnerstag), die Sonne hat sich von ihren Höchstständen bereits ein Stück entfernt. Kurzzeitig gelingt es Wind und Sonne zusammen die 30 GWh-Marke zu knacken.
Hier geht's zu
Teil 1
Teil 2
15. Juli 2016, Freitag:
Am 15. August (Montag) wehte der Wind recht schwach, und nur dank der Photovoltaik konnten die Regenerativen zeitweilig die 20 GWh überschreiten:
15. September 2016 (Donnerstag), die Sonne hat sich von ihren Höchstständen bereits ein Stück entfernt. Kurzzeitig gelingt es Wind und Sonne zusammen die 30 GWh-Marke zu knacken.
Teil 1
Teil 2
2018/04/12
Strom aus Wind, Sonne und anderen Quellen - Deutschland 2016 (2)
Nun also die nächsten drei Monate unserer Übersicht über die Leistungsfähigkeit jener grünen Energiequellen, auf deren Schultern die Energiewende ruht.
Am 15. April 2016, einem Freitag, sah die Stromversorgung so aus:
Immerhin schafft es die Photovoltaik, den grünen Strom über die 20 GWh zu hieven, zumindest für ein paar Stunden.
Einen Monat, am 15. Mai, einem Sonntag, stellt sich das ganze so dar:
Der Wind weht etwas stärker, und die Sonne liefert noch zeitweilig mehr als 10 GWh, sodass insgesamt mehr als 30 GWh zur Verfügung stehen. Für ein paar Stunden immerhin. Die Kluft zum aktuellen Verbrauch wirkt dann nicht mehr so gewaltig wie in den Monaten zuvor.
Und am 15. Juni 2016, einem Mittwoch, ergab sich folgendes Bild:
Schwacher Windstrom, und die Sonne hat auch schon bessere Tage gesehen.
Hier geht's zu Teil 1.
Am 15. April 2016, einem Freitag, sah die Stromversorgung so aus:
Einen Monat, am 15. Mai, einem Sonntag, stellt sich das ganze so dar:
Der Wind weht etwas stärker, und die Sonne liefert noch zeitweilig mehr als 10 GWh, sodass insgesamt mehr als 30 GWh zur Verfügung stehen. Für ein paar Stunden immerhin. Die Kluft zum aktuellen Verbrauch wirkt dann nicht mehr so gewaltig wie in den Monaten zuvor.
Und am 15. Juni 2016, einem Mittwoch, ergab sich folgendes Bild:
Hier geht's zu Teil 1.
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