Energiewende in Deutschland und der Preis

Kühler ist eh besser. Ob der Wind weht ist der Solarzelle auch egal.

 

Kommt drauf an. In Ländern, in denen im Sommer der höchste Stromverbrauch herrscht (wegen Klimaanlagen, Kühlbedarf, etc) liefert PV jahreszeitlich zyklisch und ist damit vorteilhaft.

In Deutschland ist der Strombedarf dagegen im Sommer am geringsten und im Winter am Höchsten. PV liefert im Sommer viel und im Winter näherungsweise gar nicht. Ungünstig.

 

Meinte eher dass PV bei niedrigen Temperaturen effizienter ist.

 

ab über 20 C° sieht es nicht so gut aus für die Anlagen, also so ein Sommer wie Letztes Jahr ist einmal gut weil viel Sonnen Strahlung aber schlecht weil zu warm.

 

So trivial darf man das nicht betrachten. Es kommt ganz erheblich darauf an wo die Anlagen stehen ud wie sie angebunden sind. Zudem liefern 600 GW installiert keine 600 GW bei voller Einstrahlung.

Primärenergetisch würde man - wenn man denn diesen irren Plan verfolgen würde - auch direkt Wärmespeicher mit PV-Strom heizen.

Diese Aussage ist ebenfalls zu trivial. Es ist irrelevant wie gefühlt "kühl, dunkel und windig" Deutschland ist. Wichtig ist in erster Linie der Gestehungspreis, Flächenverbrauch und Speichermöglichkeit.
Die anvisierten 20-40 % sind schon ganz passend und auf einen entsprechenden Mix ausgelegt, um möglichst ökonomisch zu sein.

 

Der Unterschied beträgt grob 10 GW. Einfach mal auf Agora den Jahresverlauf angucken.

 

Ja, aber ein paar Prozent mehr Wirkungsgrad bleiben vollkommen wirkungslos, wenn es dunkel ist.

Auch wenn sie "nur" 200 GW liefern, liegt das deutlich über dem, was das Stromnetz heute so transportiert.

Das ist immerhin eine Schwankungsbreite von 15% um den Durchschnittswert.

 

Richtig, aber das hast du überall. Mir ging es da nur um das "kälter".

 

Normalerweise besteht zwischen "kalt" und "dunkel" eine deutliche Korrelation. Ausnahmen gibt's vielleicht in Polnähe im Polarsommer.

 

Oder in der Wüste.

 

Wenn bei einer hohe flächigen Verteilung, die Energie quasi vor Ort verbraucht wird, dann wird nur das Mittelspannungsnetz vor Ort belastet. Wenn die Stromspeicher auch entsprechend verteilt sind und günstigerweise nah an der Erzeugung sind, gibt es auch kein großes Hin- und Hergeschiebe. Das Netz wird wenn 200 GW PV-Strom da sind nicht mit diesen zum Verteilen belastet. Ein Großteil wird vor Ort gebraucht und der Rest quasi "rückwärts" an die Speicher verteilt. Also das was vorher von sehr zentralen Punkten zum Verbraucher gebracht wurde, wird dann u.U. vom "erzeugenden Verbaucher" zum Speicher gebracht. Ausbauen müsste man natürlich, aber nicht in einem Ausmaß wie du dir das vielleicht grade vorstellst.

10 GW übers Jahr sind aber nichts zu den 20 GW die es täglich schwankt.

 

Die Energie wird nicht vor Ort verbraucht, weil es dann, wenn die 200 GW mal geliefert werden, keinen Bedarf dafür gibt. Sie müssten also zu entsprechenden Speicher- oder Syntheseanlagen transportiert werden. Und diese Anlagen wollen die Leute nicht vor ihren Nasen haben. NIMBY ftw.

Wenn die Speicherung bezahlbar bleiben soll, dann werden die Speicher (Lageenergiespeicher, anders kriegt man die benötigten paar TWh nicht hin) irgendwo dort stehen, wo sie niemand sieht.

 

Öhm, dann guck dir nochmal auf Agora oder sonstwo die Korrelation zwischen Mittagspeak und Verbrauch an. Da ist ein Versatz von vielleicht einer Stunde drin. Die Kurzzeitspeicher werden auch eher vor Ort eingebaut als die Langzeitspeicher. Bei einem solchen Full-PV-Ansatz würde man versuchen so viel wie möglich lokal zu verbauchen, einen Teil lokal oder regional in die Kurzzeitspeicher (bspw. bereits jetzt vorhandene Haussysteme mit Batterie im Keller) zu geben und den restlichen Anteil überregional zur Langzeitspeicherung zu packen.
Das Netz früher war darauf ausgelegt 80 GW mal Sicherheitsfaktor von sehr zentralen Punkten aus zu verteilen.
Wenn in so einem Szenario 200 GW PV im Netz sind, würden wohl geschätzt 40-80 GW direkt lokal verbraucht, 40-60 GW lokal/regional kurzzeit-gespeichert (Tag-Nacht-Glättung), 10-30 GW überregional verschoben, weil ungleichmäßige Einstrahlung zwischen den Regionen und 40-80 GW zu zentralen Langzeitspeichern gebracht.
Das Netz muss also nicht einfach "versechsfacht" werden, sondernganz anders ausgelegt bspw. mit Hochleistungsstrecken die zwischen Regionen einen Ausgleich schaffen können. Idealerweise nutzt man als Knotenpunkte schon die vorhandenen Positionen der Kraftwerke von heute, da eine Verteilung von großen Mengen Energie von dort aus auch heute schon geschieht.

Lageenergiespeicher sind zwar technisch einfach, aber eben auch auf geografische Besonderheiten angewiesen und dementsprechend ist das Potenzial dafür gering. Wahrscheinlicher wird es auf die Synthetisierung von Gas rauslaufen oderdirekt H genutzt. Solche Anlagen könnte man wie bereits erwähnt an Standorten alter Kraftwerke bauen.


Und weil es eben günstiger ist, kombiniert man PV mit anderen EE, weil sich das dann statistisch besser ausgleicht.

 

Obwohl Deutschland bei dem Thema einer der globalen Vorreiter ist, bin ich der Meinung das es einen anderen Ansatz braucht.
Bisher wird bei der Energiewende zuviel Rücksicht auf die Energieproduzenten-/lieferer genommen.
Statt Milliarden in Off-Shore Windanlagen zu stecken, sollte man diese Gelder lieber in eine 100% Finanzierung von Photovoltaikanlagen (mit Speicherkapazitäten) für Eigenheime investieren. Sowohl bei Neubauten als auch Umrüstung. Wodurch die Haushalte dann unabhängig ihren Strom erzeugen könnten.
Aber so entgehen den Unternehmen die Energie liefern natürlich Einnahmen und dem Staat Steuergelder.

 

Ist es? wohl eher nicht...

Wobei... je nach Sichtweise stimmt es auch. Worauf beziehst du es?

 

Äh ... wessen Geld willst du so aus dem Fenster werfen?

Fotovoltaikanlagen auf Eigenheimen haben ziemlich hohe Stromgestehungskosten.

https://www.ise.fraunhofer.de/conte...tromgestehungskosten_Erneuerbare_Energien.pdf

Und Fotovoltaik hat eine deutlich geringere intrinsische statistische Streuung als Windstrom. Der Aufwand für eine bedarfsgerechte Stromlieferung ist dadurch wesentlich geringer.


Denkbar wäre natürlich Zwangsfotovoltaik. Leute ohne PV auf dem Dach bekommen einfach eine Anlage verordnet, die sie nicht bezahlen, aber tolerieren müssen. Der Strom wird zuerst an sie geliefert, zu einem Preis, der knapp unterhalb des Angebots der verfügbaren Stromversorger liegt. Was übrig bleibt, wird eingespeist. So könnte das ganze sogar selbstfinanzierend werden und wird nicht wieder zur einem Geschenk der Allgemeinheit an wohlhabende Leute (jeder, der ein Eigenheim besitzt, gehört zur Gruppe letzterer).

 

Was soll denn so viel Solar in einen Land wie D.? Da könnte man mit dem Geld sinnvoller Anlagen in Spanien bauen und dir nötigen Trassen.

 

Ich hör jetzt schon die NIMBY Leute.

 

Die kann man ebenfalls dort bauen. Aber nur weils regnet auf Solar verzeichten - wäre nicht sinnvoll.

 

Für Deutschland müsste man es ausrechenen, aber für die Welt gibt's Zahlen.

https://www.forbes.com/sites/quora/...lar-energy-from-1-of-the-sahara/#475dc844d440

Man bräuchte nur ca. 1,2% der Fläche der Sahara, um die Welt mit Solarstrom zu versorgen. Jede Effizienzsteigerung der Panels, würde außerdem die Fläche deutlich verkleinern. Mit entsprechenden Skaleneffekten, würde das ganze sicherlich noch erheblich billiger werden. Zumal ja auch ständig Panels getauscht werden müssen.

Allerdings hat die Sache ein paar Haken:

Für die Energieausbeute ist der Winkel des Panels zur Sonne entscheidend. Daher lohnt es sich nur wirklich, wenn man nicht zu weit nördlich (Nordhalbkugel) oder südlich (Südhalbkugel) ist. Ideal wäre es um den Äquator. Leider sind diese Zonen oft Krisengebiete oder gehören zu Staaten, denen ich nicht gerade die weltweite Energieversorgung anvertrauen würde. Eine zentrale Lösung ergibt außerdem unter den Gesichtspunkten der Ausfallsicherheit und der Leitungsverluste, kaum Sinn.

Idealerweise versorgt sich jeder Kontinent bzw. jedes Land selbst, mit entsprechender Ausfallsicherheit, Speicher-Einrichtungen (passende Akku-Technologien werden gerade erforscht, z.B. Natrium-Ionen-Zellen) und einem Ausgleich zwischen den Ländern. Je nach Region, bietet sich auch eine Selbstversorgung ganz oder teilweise an. Das würde die Netze entlasten und weniger groß-dimensionierte Speichermöglichkeiten nötig machen.

Zusätzlich bieten sich aus Redudanzgründen noch Wind- und Wasserkraftwerke an. Man sollte nicht alles auf ein Pferd setzen. Außerdem sollte man bedenken, dass Solarpanels auch irgendwann ausgetauscht und recycled werden müssen. Wenn das in dermaßen großem Stil passiert, bekommen wir wahrscheinlich ein Müllproblem, weil man das Thema bisher eher stiefmütterlich behandelt hat. Gleiches gilt für entsprechende Batterie-Technologien. Das wird sich lösen lassen bzw. wird auch schon daran gearbeitet, aber man sollte das Problem nicht aus den Augen verlieren. Da braucht's Lösungen im großen Stil, wenn das erstmal alles angelaufen ist.

Die Erwärmung spielt hier übrigens auch noch eine Rolle: dank der häufigeren Extremwetter-Situationen, können die Anlagen auch häufiger beschädigt werden. Ein Wasser- oder ein Kernkraftwerk, werden von einem Hagelsturm kaum beeinträchtigt, aber Solar-Panels schon bzw. hätte man in der Sahara wohl eher Sandstürme etc., die auch nicht gerade förderlich für die Stromerzeugung sind.

 

Wir waren es zumindest mal, aber das ganze ist inzwischen abgeflacht. Die Preise skalieren durch die Zölle auf chinesische Panels nicht so gut, wie im Rest der Welt.

 

Ich nehme an Staaten in entsprechend einstrahlungsreichen Gegenden werden irgendwann das Handeln mit solaren Brennstoffen für sich entdecken. So ein Gebilde wie Desertec ist einfach auf zu viel internationale Kooperation angewiesen um wirtschaftlich tragfähig zu sein. Wenn man jedoch Stromgestehungskosten von 1-2 ct/kWh hat und es hinbekommt damit H oder Gas zu erzeugen, kann man national verhandeln und Pipelines legen lassen oder LPG verschiffen.

Dafür müssen die niedrigeren Kosten bei der Herstellung "nur" die Transportkosten überkompensieren. Schon heute importiert D > 85 % seiner Primärenergie netto teilweise aus irgendwelchen Regimen. Wäre also eigentlich nicht weiter dramatisch, wenn wir nur 50-70 % über EE selbst erzeugen und den Rest wie bisher billiger importieren. Nur eben mit der Maßgabe es soll "klimaneutral" sein.

Edit:

"A recent study for Greenpeace Energy by Berlin-based Energy Brainpool claimed that hydrogen from surplus renewables will be cheaper than gas in the 2030s. It cites the International Energy Agency view that natural gas prices are set to rise steadily until the 2040s, from €0.017/kWh in 2020 to €0.032/kWh by 2030 and €0.041/kWh by 2040. By contrast, IEA analysts forecast that production costs for hydrogen generated by wind power are set to fall from “about €0.18/kWh” to €0.13/kWh by 2020, to €0.12/kWh by 2030, and to between €0.021/kWh and €0.032/kWh by 2040."

Ja, ist Greenpeace, aber wenn Wind-Gas schon derart billig wird, könnte Solar-Gas aus Nordafrika ebenfalls sehr billig werden.

 

Dazu braucht man aber einen funktionierenden Staat. Kleptokratie, Nepotismus, Korruption, Instabilität, Fundamentalismus, u.s.w. machen großangelegte Infrastrukturprojekte aussichtslos.

 

Das wäre ja das schöne daran, nur eine Pipeline wäre tatsächlich ein entsprechendes Großprojekt. Solare 0,5-2 GW-Gas/H-Anlagen wären für diese Länder absolut kein Problem, wenn die Kosten stimmen. Und auch jetzt wird die Welt aus solchen Ländern mit Öl beliefert.

 

Passend dazu: https://arstechnica.com/science/201...an-run-efficiently-in-reverse-storing-energy/

Mit solchen Materialen bzw. weiter verbesserten Nachfolgern, könnte man das vermutlich schon erreichen.

Wenn diese Projektionen so halbwegs stimmen, wäre jede andere Art der Energieerzeugung vermutlich chancenlos und Technologien wie Kernfusion bräuchte man nur für die Raumfahrt oder andere spezielle Anwendungsfälle. Ab dem Asteroidengürtel wird's schwierig mit Solar-Energie -- ist auf dem Mars schon leicht problematisch.

 

Der @Silent Hunter hatte es mal im Politik-Thread gepostet, ich lasse es aber nochmal hier liegen:

https://www.transforming-cities.de/power-to-gas-mit-hohem-wirkungsgrad/


Auch interessant:

https://www.tudelft.nl/en/2016/tu-d...city-to-be-stored-efficiently-and-affordably/

Cool daran ist irgendwie, dass sie quasi die Schwäche von Ni-Fe-Batterien ausgenutzt haben und dann auch noch zu hohen Wirkungsgraden gekommen sind. Auch schön: Nickel und Eisen als Hauptmaterialien. Fast ein bisschen Wollmilchsau-mäßig.


Und noch ein bisschen was zum Wind:

https://www.golem.de/news/offshore-...er-sollen-mehr-strom-liefern-1902-138929.html

 

: D

https://www.youtube.com/watch?v=gIek3bi9qvs

 

Hier mal eine kleine Übersicht über die wirtschaftlichen und teils technologischen Entwicklungen in der PV-Branche:

https://www.ise.fraunhofer.de/conte...publications/studies/Photovoltaics-Report.pdf

 

Aha also wurden die Strafzölle wohl doch abgeschafft auf Solarpannele.

 

Ich frage mich auch, wie man zB ohne EE-Substitut Heizen will. Kann mir irgendwie nicht vorstellen, dass wir ab 2050 genug Grün-Strom für normale Verbraucher haben können UND allen Häusern, die heute mit Öl oder Gas geheizt werden, zusätzlich eine Stromheizung verpassen können. Fernwärme ist toll, aber auch nur in der Nähe von Erzeugern. Ins Hinterletzte Kaff kommt man damit nicht.

Speist man aber Solar-Gas ins sowieso schon bestehende Gas netz ein, hat man immerhin einen Ansatzpunkt und kann Überkapazitäten puffern...

 

Wie sowas aussehen könnte:

S. 54, https://www.ise.fraunhofer.de/conte...le-fakten-zur-photovoltaik-in-deutschland.pdf

oder

S. 55, https://www.ise.fraunhofer.de/conte...er-ISE-Studie-Was-kostet-die-Energiewende.pdf

 

Den Häusern drückt man eben energetische Sanierungen auf's Auge, bis sie kaum noch Heizenergie benötigen.

 

Und Warmwasser wird dann mittels „dran rubbeln“ bereitet

 

Warmwasser ist pillepalle verglichen mit dem Beheizen der Bude. Bei mir sind Warmwasser im Sommer vielleicht 30 kWh/Monat mit Wärmepumpe. Im Winter vielleicht 60. Dafür braucht die Wohnraumerwärmung in richtig kalten Monaten schon mal 500 kWh.

 

Dazu gibt es auch Daten und Grafiken in den Links. Also wie viel Primärenergie wird vorne reingesteckt und wie viel wird am Ende tatsächlich in den einzelnen Sektoren (Betrachtung nach Energieform oder auch nach Anwendungsbereich) benötigt.

Einfach mal durchscrollen.

 

Hier mal ein Interview mit jemanden, der die Gegenseite zu den Jubelmeldungen der Atomindustrie darstellt:

https://www.ews-schoenau.de/energiewende-magazin/zur-sache/eine-aussterbende-art/

Interessant fand ich den Nebensatz, dass Speichertechnik sich noch schneller verbilligt als PV.

Gleich dazu eine Jubelmeldung aus der PV-Branche, danke an @RedRanger:

http://news.mit.edu/2019/increase-solar-cell-output-photon-2-electron-0703

Und noch ein Artikel aus der Branche selbst, bei dem es sich um die Wafergrößen dreht und wie viel damit in den letzten Jahren gewonnen werden konnte, sowie die zukünftige Entwicklung:

https://www.pv-tech.org/editors-blog/why-are-monocrystalline-wafers-increasing-in-size

Falls es zu dem PV-Kram Fragen gibt, immer her damit.

 

ja.. gibts bald mal mehr als 300w pro Panel? Die habe ich schon 2009 verbaut (da natürlich signifikant teurer), bisi enttäuschend irgendwie...

 

Klar, bis 400 W kannst du dir derzeit sicher welche holen. Kommt aber auch auf die Größe des Moduls an.