oder: Wie man Kohlekraftwerke als Speicher nutzen kann.

Ein Vorteil des Mediums Blog besteht darin, dass man auch einfach mal etwas laut denken darf…

Was, wenn Photovoltaikanlagen und Windkraftanlagen dabei helfen würden, die Kohlekraftwerke flexibler zu machen. Bei Energiezukunft durfte man lesen, dass dies auch nicht schaden dürfte:

Ein Großteil der konventionellen Kraftwerke reagiert nicht auf ein Überangebot von Strom, das beweist einmal mehr eine aktuelle Studie von Energy Brainpool.

Die Herausforderung besteht darin, die konventionellen, thermischen Kraftwerke flexibler zu machen, ohne dass die Kosten für den Umbau explodieren, oder der Parallelbetrieb doch noch die Infrastrukturumlage rechtfertigt.

Viele thermische Kraftwerke können nur sehr schlecht auf den Rückgang der Nachfrage reagieren. Zwar können sprichwörtlich ein paar Schippen weniger Brennmittel (Kohle) ins Feuer geworfen werden, unter einen bestimmten Grenzwert darf die Kesseltemperatur allerdings nicht abgesenkt werden.

Franz Alt beschreibt das endgültige Ziel:

Und nachts können bei ohnehin niedrigerem Verbrauch in Deutschland die Gas- und Kohlekraftwerke gedrosselt bleiben. Wir importieren dann Strom aus österreichischen und schweizerischen Pumpspeicherkraftwerken, die am Tag zuvor auch mit Strom aus Deutschland eingespeichert haben.

Bis zu dieses Ziel erreicht werden kann, bedarf es allerdings noch ein paar Tage, vielleicht eine Brückentechnologie?

Gerade bei Kohlekraftwerken besteht eines der Probleme darin, dass sie viele Stunde – bis zu einigen Tagen – aus der absoluten Abkühlung hin zur Vollast-Temperatur benötigen. Brennkammer, Kessel etc… dürfen nicht schlagartig erwärmt oder abgekühlt werden, da dies das Material zu stark beeinträchtigen würde. Es wird von Rampen gesprochen, oder einer Trägheit des Systems. Kurzzeitiges Herunterfahren oder Anfahren für wenige Stunden steht in keinem Verhältnis zu den Kosten, die damit verbunden sind. In der Konsequenz wird daher lieber „durchgefahren“.  Bedeutet, der Zufluss von Brennmittel reist eigentlich nicht ab.

Aus Strom kann man Wärme gewinnen. Viel Wärme sogar, wenn man sich die Aluminium-Hütten ansieht. Technisch ist dies eine Wärmequelle, die nicht sonderlich viel Aufwand mit sich bringt und gut regulierbar ist. Vereinfacht wird direkt im Kessel ein sehr großer Tauchsieder (am Besten im fernen Spaichingen erprobt) angebracht, der Strom in Wärme wandelt.

Der Strom des Tauchsieders kommt aus Überkapazitäten der Windanlagen und der Photovoltaik. Anstelle Anlagen abzuschalten, dienen im Regelbetrieb die Tauchsieder der Großkraftwerke als zusätzliche Verbraucher, mit sehr guter kurzzeitiger Steuerbarkeit, woraus sich eine Eignung als negative Regelleistung ergibt.

Wird das Großkraftwerk dann tatsächlich benötigt, so fehlt der Strom für die Tauchsieder, der ursprüngliche Energieträger (Kohle) wird wieder zugeführt.

Das Optimismus-Verfahren dürfte sich auch auf den Netzausbau positiv auswirken, da bislang die Strukturen des Stromnetzes entlang der großen Kraftwerke konzipiert wurde. Leitungen, um Strom zu den Kraftwerken zu transportieren sind daher in ausreichender Form vorhanden.

Den Beitrag "Optimismus-Verfahren: PV und Wind helfen beim Warmhalten der thermischen Großkraftwerke offline Lesen:

9 Gedanken zu “Optimismus-Verfahren: PV und Wind helfen beim Warmhalten der thermischen Großkraftwerke

  1. Gibt es eine Berechnung wieviel Windkraftanlagen, um so einen Kohlemeiler heiß zumachen, in seiner Nähe sein müssen?

    Antworten
  2. Nun ja, klingt erst mal wie pure Verschwendung 2.0

    Doch in Kombination mit der Nutzung der eigenen „Abfallprodukte“ eines unter Volllast laufenden Kohle-KW, was ja bekanntlich Wärme ist und zwar mehr als el. Energie „unterm Strich“, ließe sich da womöglich etwas kombinieren mit gemeinsamer positiver(er) Bilanz. Wirkungsgrad und Bereithaltung im „Wartezustand“.

    Wo und wie die Forschung von “Gebunkerte Hitze“ – Betonblöcke als Wärmespeicher für Solarkraftwerke – 2008 inzwischen steht, weiß ich nicht !

    Jedenfalls gibt es da sicher negative ? oder positive ? Forschungsergebnisse. Da sich wohl „DESERTEC“ aus mancherlei Gründen (erst mal) erledigt hat, ist das Projekt womöglich auch in irgendwelchen „Schubladen“ verschwunden.

    Ob und wie das funktionieren könnte und was es „energetisch“ und in €uronen kosten würde, ist mir schon wegen mangelnder Kenntnisse wie den so ein Kohle-KW im Detail funktioniert, eher unmöglich zu beurteilen.

    Auch die „YouTube – Animation“ namens [Animation] Erklärung Funktion Kohlekraftwerk [Animation] (kein Link, weil mehr als ein Link eine Freigabe erfordert :roll: ) hat mich nicht zum Experten gemacht. Sicher scheint jedenfalls zu sein, jede Menge Energie geht schlicht als schnöde Abwärme verloren. Das so ein Braunkohle-KW mit den ungeheuren Mengen an aus dem Boden gepumpten Wasser gekühlt werden muss, macht das Ganze eher zur Energievernichtungsmaschine, denn zu einem vernünftigen Stromerzeuger.

    Da solche Gedanken (wie Deine und meine) bestimmt auch schon in anderen Köpfen aufgeflackert sind, glaube ich nicht an irgendwelche „Verhaltensänderungen“ bei DIESEN Protagonisten…..

    Antworten
  3. Nein Thorsten, da habe ich bei Dir keine Sorge, ich möchte nur möglichst „zeitnah“ antworten. 😆

    Technisch musst Du ja jeden Link bei Dir prüfen. Etwas „milder“ ist es jedoch bei einem Link auf fremde Inhalte. Sind diese „rechtlich unbedenklich“, kann keiner verlangen ALLE dortigen Links zu prüfen. Da ich bei meinen „Recherchen“ auch lese was ich verlinke, hoffe ich selbst nicht weiter „belästigt“ zu werden…

    Inzwischen habe ich meinen eigenen Beitrag etwas „aufbereitet“ mit sehr interessanten Links (wie ich glaube). Auch eine „geniale Idee“ :roll: findet hier Anwendung. Ich habe den Link zu „CCW“ unter „Webseite“ eingebracht. Wenn es wie gewünscht funktioniert, lassen sich so ZWEI Links ohne Freischaltung unterbringen :mrgreen:

    Doch, dass weiß ich erst „danach“ – daher HIER der selbe Link nochmal

    Ein Klick auf „Rainer“ bringt genau zum entsprechenden Beitrag auf CCW, wo ich über wesentlich mehr Gestaltungsmöglichkeiten verfüge.

    Antworten
  4. Mit dieser Idee Kohlekraftwerke mit Überschußstrom warm zu halten hatte ich vor einigen Jahren schon mal überschlagsmässig abgerechnet.

    Der Kern des Problem mit dieser Idee ist, dass Strom teuer ist und Brennstoff billig. Solange das so bleibt, wird niemand darüber nachdenken ein Kohlekraftwerk mit EE-Strom warmzuhalten.
    Steinkohle kostet aktuell AFAIK etwa 85 € je Tonne, das macht dann in etwa einen Preis je (thermischer) KWh von 1,13 Cent. (Bei Braunkohle dann noch weniger.)
    Demgegenüber kostet eine KWh EEG Strom heute im Mittel 17 Cent.
    Das ist schon mal ein echtes Killerargument.

    Klar kann man jetzt argumentieren eine abgeregelte KWh EEG Strom verursache nur Kosten und bringen aber gar keinen Nutzen. Aber auch diese Argumentation greift nicht, denn wenn überhaupt EE Strom abgeregelt wird, dann wegen Netzengpässen und die beruhen ja darauf, dass Grundlaststrom die Netze „verstopft“. Wir müssten also überhaupt erst einmal an den Punkt kommen, dass die thermischen Kraftwerke die Stromproduktion einstellen und wargehalten werden müssen. Wenn wir auch nur eines dieser Groß-Kraftwerke anhalten, dann ist auf einmal Ggawattweise Platz für EE Strom im Netz, der „regulär“ genutzt werden würde, es stünde also erstmal gar kein EE-Heizstrom zur Verfügung.
    Wir müssten dann erstmal wieder noch viel mehr EE-Anlagen errichten, um EE-Heizstrom produzieren zu können, wofür dann auch erstmal wieder weitere thermische Kraftwerke abschalten würden und wieder Platz im Netz wäre. Diese Spirale endet erst, wenn der EE Strom einmal (zeitweise) 100% des kompletten Strombebedarfs (incl. Industrie und Export) decken könnte. Erst ab diesem Punkt würde weiterer EE-Ausbau zu *echten* EE-Stromüberschüssen führen, die zum Warhalten der Kraftwerke genutzt werden könnten. Dafür müssten wir schätzungsweise die installierte Leitung bei Windkraft (oder der PV) verdoppeln … und weil das wohl bei anvisiertem Ausbaukorridoren und ohne den Entsatz alter EE-Anlagen 15 Jahre dauern würde, kann man zudem darüber nachdenken, wie viele Kohlemeiler bis dahin altersbedingt stillgelegt werden.
    Bei einer mittleren Betriebsdauer von 40 Jahren ist dann ohnehin schon 1/3 der Kohlemeiler weg und auch die AKW werden weg sein.

    Warum sollte man da also heute schon drüber nachdenken?

    In 15 Jahren würde man dann das Preisgefüge zwischen Kohle und Strom noch einmal neu bewerten können, aber allein die Annahme, dass da überhaupt noch Kohlemeiler mit bestenfalls 40% Wirkungsgrad werkeln würden, führt zu dem Schluss, das die KWh elektrischer Strom mindestens den 2,5-fachen Wert der thermischen KWh von Kohle hat.
    Das wiederum läßt den Schluss zu, dass auch dann in Zeiten von EE-Überschüssen der Kohlestrom zuerst noch mit Dumpingpreisen verschleudert wird, bevor das Kraftwerk in den Standby geht.
    Die Industrie wird diese Angebote sicher dankend annehmen wollen und für diesen Zweck sicher auch alle kostengünstigen Möglichkeiten zur Lastverschiebung ausloten … viola, damit reagieren sie dann auf schwankendes EE-Dargebot, egal ob da noch Kohlekraftwerke mitlaufen oder nicht.
    Der Erwartungshorizont, wann denn EE-Strom zum Warmhalten von thermischen Kraftwerke verfügbar wäre verschiebt sich abermals um einige Jahre, und die Zahl der ausrangierten Kohlekraftwerke erhöht sich weiter.

    Nehmen wir zusätzlich noch Fortschritte in anderen Bereichen an, bei Lastverscheibung (Wärmepumpenheizungen) oder Stromspeicherung (Akkutechnik, Ausbau Pumpseicher,) und Netzausbau (HGÜ, mehr Kuppelstellen ins Ausland) an, verschiebt sich der zeitpunkt ab wann solche Kraftwerksheizungen überhaupt in betracht kommen abermals, während gleichzeitig die „Restbetriebsdauer“ der thermischen Kraftwerke immer geringer wird, womit der Investitonsrahmen für derartge Aufrüstungen immer kleiner wird.

    Ich kam schon vor Jahren zu dem Schluss, dass das so wahrscheinlich nie kommen wird.

    Antworten

Kommentar hinterlassen

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong> 

benötigt