Speicherbedarf bei einer Stromversorgung mit erneuerbaren Energien
von: Matthias Popp
Springer-Verlag, 2010
ISBN: 9783642019272
Sprache: Deutsch
167 Seiten, Download: 9209 KB
Format: PDF, auch als Online-Lesen
Vorwort | 5 | ||
Dissertation | 8 | ||
Inhaltsverzeichnis | 9 | ||
Kapitel 1 Einleitung und Zielsetzung | 13 | ||
Kapitel 2 Bausteine einer erneuerbaren Stromversorgung | 15 | ||
2.1 Strombedarf | 15 | ||
2.2 Windenergie | 17 | ||
2.2.1 Benutzungsgrad von Windenergieanlagen | 27 | ||
2.2.2 Ladungsabweichung der Windenergie in Europa | 31 | ||
2.3 Solarenergie | 36 | ||
2.4 Kombination von Windund Solarenergie | 46 | ||
2.5 Biomasse zur Stromerzeugung | 47 | ||
2.6 Weitere erneuerbare Energien | 49 | ||
2.6.1 Wasserenergie aus Fließgewässern | 49 | ||
2.6.2 Wasserenergie aus Wellenenergie | 50 | ||
2.6.3 Wasserenergie aus Gezeitenkraftwerken | 50 | ||
2.6.4 Geothermie | 51 | ||
2.6.5 Aufwindkraftwerke | 51 | ||
2.6.6 Fallwindkraftwerke | 51 | ||
2.7 Energiespeicher für die Stromwirtschaft | 52 | ||
2.7.1 Pumpspeicherkraftwerke | 54 | ||
2.7.1.1 Ringwallspeicher | 58 | ||
2.7.2 Druckluftkavernenspeicher16 | 66 | ||
2.7.3 Wasserstofftechnologie | 67 | ||
2.7.4 Chemische Speicher18 | 68 | ||
2.8 Stromexport, -Import und Prioritätsregeln | 69 | ||
2.8.1 Speicherpriorität | 70 | ||
2.8.2 Exportpriorität | 72 | ||
2.8.3 Speicherpriorität und Exportpriorität im Vergleich | 73 | ||
2.8.4 Fernübertragung elektrischer Leistung | 74 | ||
2.9 Zusammenfassung zu den Bausteinen | 76 | ||
Kapitel 3 Ausgleich ohne Stromspeicher | 79 | ||
3.1 Ausgleich von Windenergie innerhalb Deutschlands | 79 | ||
3.2 Ausgleich durch kontinentale Stromnetze | 81 | ||
Kapitel 4 Ausgleich volatiler Erzeugung mit Speichern | 94 | ||
4.1 Volatile Stromerzeugung und Speicherbedarf | 94 | ||
4.1.1 Windstromeinspeisung in Deutschland und Speicherbedarf | 94 | ||
rosa: | 95 | ||
blau: | 95 | ||
dunkelgelb: | 95 | ||
rot: | 95 | ||
grün: | 95 | ||
4.2 Grundszenarien zum Speicherbedarf in Europa | 98 | ||
4.2.1 Analyse der Speichernutzung | 110 | ||
4.3 Kombinationen von Windund Solarenergie | 116 | ||
4.3.1 Strategie zur Auffindung eines niedrigen Speicherbedarfs | 117 | ||
4.3.2 Speichernutzung bei der Kombination von Windund Solarenergie | 119 | ||
4.4 Erzeugungsreserve und Speicherbedarf | 122 | ||
4.4.1 Erzeugungsreserve bei Windenergie mit 50% Benutzungsgrad | 122 | ||
4.4.1.1 Speicherladeleistung begrenzt, Fernübertragung nach Bedarf | 122 | ||
4.4.1.2 Speicherladeleistung nach Bedarf, Fernübertragungleistung begrenzt | 124 | ||
4.4.1.3 Speicherladeleistung und Fernübertragungsleistung begrenzt | 126 | ||
4.4.2 Erzeugungsreserve bei Kombination von Windund Solarenergie | 128 | ||
4.5 Einfluss von Speicherwirkungsgrad und Prioritätsregeln | 129 | ||
4.5.1 Windenergie bei niedrigem Speicherwirkungsgrad | 130 | ||
4.5.1.1 Verbundnetz mit Windenergie bei Speicherpriorität | 130 | ||
4.5.1.2 Verbundnetz mit Windenergie bei Exportpriorität | 133 | ||
4.5.2 Volatile Kombination und Speicherwirkungsgrad | 136 | ||
4.5.3 Leistungsinfrastruktur bei Speichern niedrigen Wirkungsgrads | 138 | ||
4.6 Einfluss des Fernübertragungswirkungsgrads | 139 | ||
4.7 Zusammenfassung zum Speicherbedarf | 141 | ||
Kapitel 5 Zusammenfassung | 143 | ||
5.1 Was ist neu zum Stand der Technik? | 143 | ||
5.2 Ergebniszusammenfassung | 145 | ||
5.3 Schlussbemerkung | 147 | ||
Danksagungen | 149 | ||
Literatur | 151 | ||
Anhang | 154 | ||
A Durchschnittsbezogene Leistung | 154 | ||
B Ladung | 154 | ||
C Leistungsund Ladungsabweichung | 155 | ||
D Datenaufbereitung, Simulation und Optimierung | 156 | ||
E Kombinationen aus Windund Solarenergie | 161 | ||
Sachverzeichnis | 165 |