Strukturänderungen im Hoch- und Höchstspannungsnetz (Allgemein)

Raylauncher @, Donnerstag, 30.06.2011, 20:42 (vor 4734 Tagen)

[Strang abgetrennt am 10.01.15; Absprung hier]

In weiten Teilen geht es aber beim Ausbau der Netze gar nicht um vermehrte Belastung. Es geht zunächst mal um eine Neuorganisation der Stromtransportwege. Das heisst noch lange nicht, dass in Summe mehr Energie übers Land geleitet wird. Wenn hier ein paar hundert Windkraftanlagen ans Netz angeschlossen werden, so fallen anderswo Kernkraftwerke, später auch Kohlekraftwerke weg. Es könnte also durchaus sein, dass demnächst auch ein paar Strommasten abgerüstet werden.

Letztlich wird sich die Struktur des Netzes ändern. Waren bisher die Erzeugungsschwerpunkte (Kraftwerke) günstig in Hinblick auf die Versorgung der Ballungszentren platziert (dorthin führen auch die großen Hochspannungsleitungen), werden sie in Zukunft dort sein, wo die regenerativen Energien möglichst zuverlässig und wirtschaftlich erzeugt werden können (Windkraftanlagen z.B. offshore). Verstreut einspeisende Solaranlagen und einzelne Windkraftanlagen mögen in lokalen Netzen auf der Niederspannungs- bzw. Mittelspannungsebene Probleme verursachen; im landesweiten Maßstab spielen sie jedoch nur eine untergeordnete Rolle.
In Zukunft muss m.M. die Energie im Durchschnitt über weitere Strecken zu den Verbrauchern transportiert werden.

Was fehlt und jetzt realisiert werden soll, sind zum einen Leitungen in der Spannungslage 110 kV von größeren Windparks zu zentralen Umspannwerken (diese lassen sich mit vertretbarem Aufwand nötigenfalls verkabeln) und von dort Trassen auf der 380 kV Ebene oder HGÜ über größere Distanzen Richtung Süden zu den Umspannwerken in Nähe der Verbrauchsschwerpunkte. Diese Leitungen wird man wohl weitestgehend oberirdisch führen müssen, kann (ausgenommen HGÜ) dabei aber Teile des bestehenden Höchstspannungsnetzes nutzen.

Raylauncher

Tags:
Hochspannungsleitung, Solaranlagen, Negativeinrichtung

Strukturänderungen im Hoch- und Höchstspannungsnetz

ama, Donnerstag, 30.06.2011, 21:02 (vor 4734 Tagen) @ Raylauncher

"Letztlich wird sich die Struktur des Netzes ändern. Waren bisher die Erzeugungsschwerpunkte (Kraftwerke) günstig in Hinblick auf die Versorgung der Ballungszentren platziert (dorthin führen auch die großen Hochspannungsleitungen), werden sie in Zukunft dort sein, wo die regenerativen Energien möglichst zuverlässig und wirtschaftlich erzeugt werden können (Windkraftanlagen z.B. offshore). Verstreut einspeisende Solaranlagen und einzelne Windkraftanlagen mögen in lokalen Netzen auf der Niederspannungs- bzw. Mittelspannungsebene Probleme verursachen; im landesweiten Maßstab spielen sie jedoch nur eine untergeordnete Rolle."

Man hatte bisher DEZENTRAL Kraftwerke in nicht allzugroßer Entfernung von den Verbrauchern, und zwar GROSSE Kraftwerke. Das führt zu mittelstarken Leitungen. In Zukunft wird es GROSSE Kraftwerke in GROSSER Entfernung geben (zum Beispiel am Mittelmeer), von denen man ganze andere Kaliber von Leitungen legen muß zu unseren Landflächen.

"In Zukunft muss m.M. die Energie im Durchschnitt über weitere Strecken zu den Verbrauchern transportiert werden."

Jein. Die Zukunft sind kleine Kraftwerke, die dezentral ihre nähere Umgebung versorgen und dabei NICHT MEHR netzsynchron sind. Wir vergeuden zu viel Energie durch eine völlig unsinnige Synchronisation auf einen völlig überholten 50-Hertz-Netztakt.

Genauso wie Nutzwasser in verschiedenen Güteklassen in verschiedenen Leitungssystemen zu den Verbrauchern kommt, wird es auch beim Strom sein MÜSSEN. Wir haben nicht genug, also müssen wir haushalten.

Welche Kochplatte braucht 50 Hetz? Keine! Das sind ohmsche Lasten, die auch mit 10 Hertz und mit 400 Hertz arbeiten. Wenn sie elektronisch geregelt werden, ist die Elektronik sowieso vorhanden. Also braucht man die bloß anders zu bauen.

Die Windkraftwerke haben zur Zeit bei Schwachwind keine Chance und bei starkem Wind auch nicht, weil man sie da abschaltet. Aber bei starkem Wind würde man riesige Energiemengen ernten können. Es ist sehr dumm, darauf zu verzichten. Man tut es aber, weil man a) ein Brechen der Rotoren befürchtet und b) die Elektronik die Synchronisierung bei so hohen Lasten nicht schafft. Also weg mit der Elektronik, Rotoren anders konstruieren - und ran an den harten Wind!

Wenn wir eigenständige Stromnetze für die Versorgung von jeweils EINEM Windgenerator haben (macht Sinn natürlich nur in der nahen Umgebung), können wir alles antreiben, was keine Synchronisierung erfordert. Der einfachste Fall ist doch jetzt schon ein winziger Generator für mehrere zig Watt, den sich die Leut in ihre Datsche stellen. Man muß bloß ein kleines bißchen größer denken. Flexibler sein!

Viele kleine Generatoren, DAS ist die Lösung für viele Aufgaben. Daran führt kein Weg vorbei.

Strukturänderungen im Hoch- und Höchstspannungsnetz

AnKa, Donnerstag, 30.06.2011, 23:21 (vor 4734 Tagen) @ ama

Aber bei starkem Wind würde man riesige Energiemengen ernten können. Es ist sehr dumm, darauf zu verzichten. Man tut es aber, weil man a) ein Brechen der Rotoren befürchtet und b) die Elektronik die Synchronisierung bei so hohen Lasten nicht schafft. Also weg mit der Elektronik, Rotoren anders konstruieren - und ran an den harten Wind!

Kommt drauf an. Wenn der Aufwand exponentiell steigt (durch Einsatz von Werkstoffen, die das aushalten; durch Überdimensionierungen), dann nähert man sich dem Break-Even-Punkt, an dem die Energieausbeute nicht mehr lohnend ist.

--
"Ich habe eiserne Prinzipien. Wenn sie Ihnen nicht gefallen, habe ich auch noch andere." (Groucho Marx)

Strukturänderungen im Hoch- und Höchstspannungsnetz

Kuddel, Freitag, 01.07.2011, 00:42 (vor 4734 Tagen) @ ama

Die Zukunft sind kleine Kraftwerke, die dezentral ihre nähere Umgebung versorgen und dabei NICHT MEHR netzsynchron sind.

Das bezweifle ich, weil in einem kleinen "Inselnetz" Energie-Angebot und Nachfrage kaum effizient in Einklang zu bringen sind.

Wir vergeuden zu viel Energie durch eine völlig unsinnige Synchronisation auf einen völlig überholten 50-Hertz-Netztakt.

Könnten Sie näher erläutern, wieso und an welcher Stelle Ihrer Meinung nach Energie durch die "unsinnige Synchronisation" vergeudet wird ?

Strukturänderungen im Hoch- und Höchstspannungsnetz

ama, Sonntag, 10.07.2011, 18:07 (vor 4724 Tagen) @ Kuddel

"Die Zukunft sind kleine Kraftwerke, die dezentral ihre nähere Umgebung versorgen und dabei NICHT MEHR netzsynchron sind."

"Das bezweifle ich, weil in einem kleinen "Inselnetz" Energie-Angebot und Nachfrage kaum effizient in Einklang zu bringen sind."

Wir KÖNNEN nicht mehr Energie verbrauchen als wir kriegen können. Insofern können wir WOLLEN, soviel wir wollen, es wird nichts draus. Wir MÜSSEN uns nach der Natur richten. Wir sind bloß bisher mit unserer Gier so weit gekommen, weil wir uns Dinge von unseren Nachkommen gestohlen haben. Die werden ohne das viele Erdöl dasitzen. Also werden die ERST RECHT sehen müssen, wo sie abbleiben, ob es denen paßt oder nicht.

Ja, und wenn es keine Energie gibt, dann sitzen die eben im Dunkeln.

"Wir vergeuden zu viel Energie durch eine völlig unsinnige Synchronisation auf einen völlig überholten 50-Hertz-Netztakt."

"Könnten Sie näher erläutern, wieso und an welcher Stelle Ihrer Meinung nach Energie durch die "unsinnige Synchronisation" vergeudet wird ?"

Die Synchronisierung wird elektronisch erzeugt. Dazu muß die Elektronik die Energie umwandeln können. Das kann sie aber nur bis zu einer Obergrenze. Dann ist Schluß. Aber die erntbare Energie oberhalb der Grenze ist wertvoll, und es ist vor allem VIEL vorhanden.

Läßt man die Elektronik weg, kann man viel mehr Energie ernten, hat dann aber keine Synchronisierung mehr. Deswegen darf der Ausgang eines solchen Windkonverters nicht mit anderen zusammengeschaltet werden.

Wenn es bestimmte Anwendungsgebiete gibt, die weder spannungs- noch frequenzgeregelt sein müssen, kann man die Energie dieses Windkonverters doch probemlos dorthin schicken. Bitte beachten: Diese Energie ist "kostenlos". Sie ist ein Geschenk der Natur. Wenn diese Energie kostenlos ist, kann man sie auch dort einsetzen, wo man sie normalerweise NICHT benutzen würde, unter anderem auch zur Heizung. Man könnte separate Warmwasserbereiter haben, die von solchen Generatoren versorgt werden.

Natürlich ist diese Idee NICHT als ALLEINIGE Energiequelle gedacht. Wir werden uns mit einer Mischung verschiedener Verteilernetze versorgen müssen.

Was wir aus dem einen Netz beziehen, brauchen wir nicht aus anderen. Auch das sollte man nicht vergessen. Wir erhöhen die Betriebssicherheit, senken die Kosten und verringern die Belastung der Natur.

Strukturänderungen im Hoch- und Höchstspannungsnetz

Kuddel, Sonntag, 10.07.2011, 20:24 (vor 4724 Tagen) @ ama

"Könnten Sie näher erläutern, wieso und an welcher Stelle Ihrer Meinung nach Energie durch die "unsinnige Synchronisation" vergeudet wird ?"

Die Synchronisierung wird elektronisch erzeugt. Dazu muß die Elektronik die Energie umwandeln können. Das kann sie aber nur bis zu einer Obergrenze. Dann ist Schluß. Aber die erntbare Energie oberhalb der Grenze ist wertvoll, und es ist vor allem VIEL vorhanden.

Hmmm...bei Solarwechselrichtern liegt der Wirkungsgrad (inkl "Synchronisation auf die Netzfrequenz) bei >95%.

Läßt man die Elektronik weg, kann man viel mehr Energie ernten, hat dann aber keine Synchronisierung mehr.

Wieviel mehr ?
5%..10% ?

Deswegen darf der Ausgang eines solchen Windkonverters nicht mit anderen zusammengeschaltet werden.

Wenn es bestimmte Anwendungsgebiete gibt, die weder spannungs- noch frequenzgeregelt sein müssen, kann man die Energie dieses Windkonverters doch probemlos dorthin schicken.

Wenn man elektrisch heizen würde, wäre das vermutlich weniger ein Problem.

Aber wie sieht es mit Licht, Kühlschrank, Fernseher und PC aus. Da kann man nicht mal eben für ein paar Stunden auf die Energie warten.


Wenn man einem Kühlschrank eine beliebige, ungeregelte "Roh-Energie" beliebiger Frequenz aus dem Windrad vorsetzt, bräuchte dieser einen verlustbehafteten Wechselrichter. Was ist dann gewonnen ?

Wenn es z.B. in Hessen Nacht ist und kein Wind weht, während in Niedersachsen die volle Brise bläst, mehr als die Niedersachsen verbrauchen können, dann wäre es Verschwendung die Energie nicht weiter zu leiten.

Natürlich ist diese Idee NICHT als ALLEINIGE Energiequelle gedacht. Wir werden uns mit einer Mischung verschiedener Verteilernetze versorgen müssen.

Dann braucht man eben ein Verbundnetz.
Man muß die Spannungen aber hochtransformieren und runter transformieren, damit die Übertragungsverluste über lange Strecken im Rahmen bleiben. Dafür benötigt man ein synchronisiertes Wechselstromnetz oder eine Art HGÜ Verbundnetz, was aber ebenfalls nicht ohne Wechselrichter auskäme und noch in den Kinderschuhen steckt.

K

Strukturänderungen im Hoch- und Höchstspannungsnetz

ama, Montag, 11.07.2011, 12:18 (vor 4724 Tagen) @ Kuddel

"Hmmm...bei Solarwechselrichtern liegt der Wirkungsgrad (inkl "Synchronisation auf die Netzfrequenz) bei >95%."

Solaranlagen sind Kleinkram. Hier gibt es Saft:

[*QUOTE*]
---------------------------------------------
Kleinwindanlagen
maximale Leistung ca. 70 kW
bei derzeit marktgängigen Anlagen liegt die Leistung i. d. R. bei 5 - 10 kW
Turmhöhe i. d. R. ≤ 20 m; Rotordurchmesser i. d. R. < 10 m

Großwindanlagen
maximale Leistung inzwischen bis 6 MW
bei derzeit marktgängigen Anlagen liegt die Leistung i. d. R. zwischen 1,5 - 2,5 MW
Turmhöhe bis 140 m (heute meist 80 - 100 m); Rotordurchmesser 30 - 125 m (heute meist 70 - 100 m)
Deutlich niedrigere Erzeugungskosten für Strom als bei Kleinwindanlagen
---------------------------------------------
[*/QUOTE*]

Für diese großen Leistungen Wechselrichter zu bauen ist SEHR teuer. Bei härterem Wind unmöglich.

"Läßt man die Elektronik weg, kann man viel mehr Energie ernten, hat dann aber keine Synchronisierung mehr."

"Wieviel mehr ?

5%..10% ?"

Ich nehme an; mindestens doppelt soviel (also 100-200 Prozent)!

"Aber wie sieht es mit Licht, Kühlschrank, Fernseher und PC aus. Da kann man nicht mal eben für ein paar Stunden auf die Energie warten."

Gerade der Kühlschrank läßt sich anders betreiben. Bei Kühlhäusern kühlt man ein paar Grad tiefer. Sind die besser isoliert, kommt man auch bei Unterbrechungen gut zurecht. Bekommt man den Strom zu Zeiten, wo er billiger ist, kann man die teureren zeiten überbrücken.


"Wenn man einem Kühlschrank eine beliebige, ungeregelte "Roh-Energie" beliebiger Frequenz aus dem Windrad vorsetzt, bräuchte dieser einen verlustbehafteten Wechselrichter. Was ist dann gewonnen ?"

Man muß den KLEINEN (!) Motor anders auslegen und mit einer KLEINEN (!) Elektronik ansteuern. Klein = preiswert, leicht zu bauen, hohe Ausbeute in der Herstellung.

Die bisherigen Motore sind doch bloß das, was der Hersteller gerade günstig eingekauft hat. Aber ist es wirklich EFFIZIENT?

"Wenn es z.B. in Hessen Nacht ist und kein Wind weht, während in Niedersachsen die volle Brise bläst, mehr als die Niedersachsen verbrauchen können, dann wäre es Verschwendung die Energie nicht weiter zu leiten."

Richtig. Deswegen braucht man eine INTELLIGENTE Stromverteilung. Man braucht MEHRERE, sich überlappende Netze.

"Natürlich ist diese Idee NICHT als ALLEINIGE Energiequelle gedacht. Wir werden uns mit einer Mischung verschiedener Verteilernetze versorgen müssen."

"Dann braucht man eben ein Verbundnetz."

Nein, DAS eben nicht. Das Verbundnetz beruht auf 50-Hertz-Synchronisation.

"Man muß die Spannungen aber hochtransformieren und runter transformieren, damit die Übertragungsverluste über lange Strecken im Rahmen bleiben."

Auch das braucht man nicht. Es gibt HGÜ, Hochspannungsgleichstromübertragung.


""Dafür benötigt man ein synchronisiertes Wechselstromnetz oder eine Art HGÜ Verbundnetz, was aber ebenfalls nicht ohne Wechselrichter auskäme und noch in den Kinderschuhen steckt."

Eben. Deswegen sind kleinere, sich überlappende Netze viel sinnvoller. Geringere Kosten und höhere Betriebssicherheit.

Man hat sich von den Konzernen in eine Gigantomanie treiben lassen. Das war falsch.

Zurück zur Scholle!

Strukturänderungen im Hoch- und Höchstspannungsnetz

Raylauncher @, Sonntag, 10.07.2011, 21:37 (vor 4724 Tagen) @ ama

"Wir vergeuden zu viel Energie durch eine völlig unsinnige Synchronisation auf einen völlig überholten 50-Hertz-Netztakt."

"Könnten Sie näher erläutern, wieso und an welcher Stelle Ihrer Meinung nach Energie durch die "unsinnige Synchronisation" vergeudet wird ?"

Die Synchronisierung wird elektronisch erzeugt. Dazu muß die Elektronik die Energie umwandeln können. Das kann sie aber nur bis zu einer Obergrenze. Dann ist Schluß. Aber die erntbare Energie oberhalb der Grenze ist wertvoll, und es ist vor allem VIEL vorhanden.

Läßt man die Elektronik weg, kann man viel mehr Energie ernten, hat dann aber keine Synchronisierung mehr. Deswegen darf der Ausgang eines solchen Windkonverters nicht mit anderen zusammengeschaltet werden.

Wenn es bestimmte Anwendungsgebiete gibt, die weder spannungs- noch frequenzgeregelt sein müssen, kann man die Energie dieses Windkonverters doch probemlos dorthin schicken. Bitte beachten: Diese Energie ist "kostenlos". Sie ist ein Geschenk der Natur. Wenn diese Energie kostenlos ist, kann man sie auch dort einsetzen, wo man sie normalerweise NICHT benutzen würde, unter anderem auch zur Heizung. Man könnte separate Warmwasserbereiter haben, die von solchen Generatoren versorgt werden.

Ich habe den Eindruck, Sie unterliegen hier einigen kapitalen Irrtümern. Bei aller Begeisterung für ökologische Belange sollten Sie Realität und Machbarkeit dennoch nicht aus den Augen verlieren ....

Auch bei lokalen Netzen mit nur einem Erzeuger muss die Frequenz- und Spannungslage mit geringer Toleranz eingehalten werden. Andernfalls steigen die Verluste in den Verbrauchern extrem an bzw. der Generator kann zerstört werden. Bei lokalen Gleichspannungsnetzen müsste ebenso eine korrekte Spannungslage eingehalten werden.

In der Fotovoltaik wird Gleichspannung erzeugt. Die Strom-Spannungskennlinie der Solarzellen ist jedoch stark von der Beleuchtungssituation sowie Temperatur abhängig. Um die Zellen auch bei sich ändernden Bedingungen immer im Idealpunkt der Anpassung zu betreiben (um das Maximum an Leistung zu entnehmen), führt an elektronischen Umrichtern kein Weg vorbei. Dabei spielt es nur eine untergeordnete Rolle, ob ausgangsseitig Gleich- oder Wechselstrom erzeugt werden soll und ob eine synchrone Einspeisung erforderlich ist. Das macht die Elektronik sozusagen nebenbei. Falls die Umrichter korrekt dimensioniert sind, haben sie einen hohen Wirkungsgrad und sie sind keinesfalls der Flaschenhals. Der relativ schlechte Gesamtwirkungsgrad ergibt sich bei Solaranlagen durch den geringen Umsetzungswirkungsgrad der Zellen und die Beleuchtungssituation. Das hat jedenfalls nichts mit einer Netzsynchronisation zu tun.

Bei Windkraftanlagen ist es ähnlich. Jeder Generator ist für eine maximale Last konzipiert, deren Überschreiten ihn beschädigen kann und schließlich zerstört. Entsprechend der Konzeption der Anlage muss diese daher bei Starkwind möglicherweise zurückgenommen oder abgeschaltet werden, um Zerstörung zu vermeiden. Dies hat primär nichts mit der Netzsynchronisation zu tun. Falls Windkraftanlagen aus Gründen der Netzstabilität abgeschaltet werden, liegt das oft an unzureichenden Transportkapazitäten (Leitungen) oder daran, dass das Angebot erzeugter Leistung die Nachfrage übersteigt und Speicherkapazitäten nicht ausreichend verfügbar sind.

Warum Wechselspannungsnetze?
Für Wechselspannungsnetze spricht die einfache und verlustarme Möglichkeit der Transformation. Diese benötigt man u.a. um die Spannungslage zur Übertragung entsprechend anzuheben damit Verluste und Leiterquerschnitte in handhabbaren und wirtschaftlichen Größen gehalten werden können. Diese Frage wurde vor ca. 120 Jahren zwischen Edison und Westinghouse im Stromkrieg final entschieden.
Lediglich für Höchstspannungsübertragung über große Entfernungen ist Gleichspannung unter bestimmten Randbedingungen wirtschaftlich seit Umrichteranlagen die erforderlichen Leistungen und Spannungen beherrschen.

Raylauncher

Tags:
Irrtum

Strukturänderungen im Hoch- und Höchstspannungsnetz

ama, Montag, 11.07.2011, 12:36 (vor 4724 Tagen) @ Raylauncher

"Auch bei lokalen Netzen mit nur einem Erzeuger muss die Frequenz- und Spannungslage mit geringer Toleranz eingehalten werden."

Nein. Heutige Elektrogeräte haben meist eine Elektronik zur Steuerung. Diese Elektronik ist (nachsehen!) sehr oft durchaus in der Lage 110 Volt oder 230 zu verdauen. Besser noch: von vielleicht 60 Volt bis 260 Volt. Das geschieht durch Phasenanschnittsteuerung. Auch bei der Frequenz kann man flexibel sein.

Worauf ich aber SPEZIELL hingewiesen habe, sind Ohm'sche Lasten. Da ist nix mit Frequenz und Spannung. Das einzige Problem sind Überspannungen für die Isolierung.

Die Schaltungen dürfen nicht unkontrolliert sein, daß heißt sie müssen Zeit- und Temperaturüberwachung haben.

Baut man in ein kleines (!) Volumen einen Heizer ein, kann dieses Volumen heißes Wasser produzieren. Ist dieses Volumen (wärmeisoliert) in einem größeren Volumen, so wird durch die nichtideale Wärmeisolierung Wärme entweichen und in das größere Volumen gelangen, das warm, aber nicht heiß ist. Man braucht also nichts anderes zu tun als wie Matruschkas oder Zwiebeln einen kleinen Heizer in ein Volumen in ein Volumen ... in ein Volumen zu stellen.

Je nach Bedarf entnimmt man aus dem passenden Volumen.

Bei Solarkollektoren hat vor mehreren Jahren Jenni in der Schweiz mit GROSSEN Speichervolumen das gebaut, wovon ich schon lange geträumt hatte. Es geht!

http.//www.jenni.ch

Spannungs- und Frequenzhaltung im Netz

Raylauncher @, Montag, 11.07.2011, 18:26 (vor 4723 Tagen) @ ama

"Auch bei lokalen Netzen mit nur einem Erzeuger muss die Frequenz- und Spannungslage mit geringer Toleranz eingehalten werden."

Nein. Heutige Elektrogeräte haben meist eine Elektronik zur Steuerung. Diese Elektronik ist (nachsehen!) sehr oft durchaus in der Lage 110 Volt oder 230 zu verdauen. Besser noch: von vielleicht 60 Volt bis 260 Volt. Das geschieht durch Phasenanschnittsteuerung. Auch bei der Frequenz kann man flexibel sein.

Dass es Geräte gibt, die Spannungen und Frequenzen innerhalb eines bestimmten Fensters vertragen (z.B. Schaltnetzteile) ist das eine. Deren Wirkungsgrad nimmt dabei aber zu niedrigen Eingangsspannungen meist deutlich ab. Andere Geräte (Elektromotore größerer Leistung, Transformatoren, etc. etc.) sind je nach Bauart und Verwendungszweck auf feste Frequenzen und Spannungen ausgelegt. Für einen größeren Bereich konstruiert, sind sie unwirtschaftlich.

Bei Generatoren ist dieses Verhalten besonders ausgeprägt. Deren Wirkungsgrad bricht bereits bei geringen Unterschreitungen der Sollfrequenz massiv ein und sie müssen dann wegen Zerstörungsgefahr vom Netz genommen werden. Warum das so ist, hat u.a. mit der Sättigungsinduktion des Eisens im magnetischen Kreis zu tun. Das gleiche gilt für Transformatoren, die für niedrige Frequenzen ausgelegt, deutlich mehr Eisen und Kupfer benötigten ohne dass dies Vorteile für den Wirkungsgrad hätte. Bei Kleintrafos in Radios etc. machte man das früher mitunder.

Fazit: Elektrische Versorgungsnetze lassen sich nicht ohne ausreichende Spannungs- und Frequenzhaltung betreiben.

Wenn Sie das als Bastler für sich zuhaue machen möchten, bitteschön. Nur, was für Vorteile ergeben sich dadurch? Und nicht klagen, wenn das eine oder andere Gerät nur unzureichend funktioniert oder bald seinen Geist aufgibt.

Raylauncher

Spannungs- und Frequenzhaltung im Netz

ama, Mittwoch, 13.07.2011, 00:08 (vor 4722 Tagen) @ Raylauncher

Man darf nicht danach schielen, auf dem optimalen Wirkungsgrad zu reiten, sondern sollte froh sein, ÜBERHAUPT Energie zu kriegen. Die Energie gibt es gratis, also sollte man sie ernten. Zu sagen "ich kriege es aber nicht mit dem optimalen Wirkungsgrad, also nehme ich gar nichts" ist ein Fehlschluß.

Lieber zehn kleine Windgeneratoren, die nicht so genial sind, aber Strom liefern, als einen großen, der abgeschaltet ist, weil der Wind zu hart ist.

Spannungs- und Frequenzhaltung im Netz

Raylauncher @, Mittwoch, 13.07.2011, 21:11 (vor 4721 Tagen) @ ama

Man darf nicht danach schielen, auf dem optimalen Wirkungsgrad zu reiten, sondern sollte froh sein, ÜBERHAUPT Energie zu kriegen. Die Energie gibt es gratis, also sollte man sie ernten. Zu sagen "ich kriege es aber nicht mit dem optimalen Wirkungsgrad, also nehme ich gar nichts" ist ein Fehlschluß.

Lieber zehn kleine Windgeneratoren, die nicht so genial sind, aber Strom liefern, als einen großen, der abgeschaltet ist, weil der Wind zu hart ist.

Bei der Stromerzeugung spielen Wirkungsgraddifferenzen im Bereich von wenigen Prozent eine entscheidende Rolle. Deswegen hat man schon Kraftwerke abgerissen und neue dafür gebaut!

Doch nun legen Sie bitte erst einmal nachvollziehbar dar, warum ein wildlaufender Generator (ohne Frequenz und Spannungshaltung) mehr bzw. gratis Energie erzeugen soll im Vergleich zu einem auf konstante Spannungs- und Frequenzlage (ggf. mittels Umrichter) synchronisierten?

Raylauncher

Spannungs- und Frequenzhaltung im Netz

ama, Donnerstag, 14.07.2011, 03:17 (vor 4721 Tagen) @ Raylauncher

"Man darf nicht danach schielen, auf dem optimalen Wirkungsgrad zu reiten, sondern sollte froh sein, ÜBERHAUPT Energie zu kriegen. Die Energie gibt es gratis, also sollte man sie ernten. Zu sagen "ich kriege es aber nicht mit dem optimalen Wirkungsgrad, also nehme ich gar nichts" ist ein Fehlschluß."

"Lieber zehn kleine Windgeneratoren, die nicht so genial sind, aber Strom liefern, als einen großen, der abgeschaltet ist, weil der Wind zu hart ist."


"Bei der Stromerzeugung spielen Wirkungsgraddifferenzen im Bereich von wenigen Prozent eine entscheidende Rolle. Deswegen hat man schon Kraftwerke abgerissen und neue dafür gebaut!"

Wenn die Leute durchdrehen, gehen die auch im Hochsommer mit dickem Pelz auf die Straße. Die Frage, ob das sinnvoll ist, kann man doch nur beantworten, wenn man die Randbedingungen kennt.


"Doch nun legen Sie bitte erst einmal nachvollziehbar dar, warum ein wildlaufender Generator (ohne Frequenz und Spannungshaltung) mehr bzw. gratis Energie erzeugen soll im Vergleich zu einem auf konstante Spannungs- und Frequenzlage (ggf. mittels Umrichter) synchronisierten?"

Ein synchronisierter Generator kann nicht die Leistung erreichen, die ein Generator OHNE diese Elektronik hat. Die Synchronisierung wird von einer Elektronik gemacht, die nur bis zu einer maximalen Leistung machbar ist bzw. sinnvoll ist.

Ein synchronisierter Generator wird bei Erreichen der durch die Elektronik vorgegebenen Grenzleistung absichtlich gebremst. Das wird er auch, wenn die Geschwindigkeit und/oder die Vibration zu groß wird. Die Spitzen der Flügel der großen Windgeneratoren müssen sehr hohe Geschwindigkeiten aushalten. Je größer die Geschwindigkeit, desto größer das Risiko des Berstens. Würde man die Flügel anders bauen, könnte man dieses Risiko senken. Die üblichen Rotore sind Impeller und haben drei Flügel. Man kann aber auch senkrecht stehende gebogene Zylinderflächen bauen. Das wurde/wird unter anderem an der Hochschule in Bremerhaven getestet.

Spannungs- und Frequenzhaltung im Netz

Raylauncher @, Sonntag, 17.07.2011, 23:05 (vor 4717 Tagen) @ ama

"Man darf nicht danach schielen, auf dem optimalen Wirkungsgrad zu reiten, sondern sollte froh sein, ÜBERHAUPT Energie zu kriegen. Die Energie gibt es gratis, also sollte man sie ernten. Zu sagen "ich kriege es aber nicht mit dem optimalen Wirkungsgrad, also nehme ich gar nichts" ist ein Fehlschluß."

"Lieber zehn kleine Windgeneratoren, die nicht so genial sind, aber Strom liefern, als einen großen, der abgeschaltet ist, weil der Wind zu hart ist."

"Bei der Stromerzeugung spielen Wirkungsgraddifferenzen im Bereich von wenigen Prozent eine entscheidende Rolle. Deswegen hat man schon Kraftwerke abgerissen und neue dafür gebaut!"

Wenn die Leute durchdrehen, gehen die auch im Hochsommer mit dickem Pelz auf die Straße. Die Frage, ob das sinnvoll ist, kann man doch nur beantworten, wenn man die Randbedingungen kennt.

Warum versuchen Sie es dann trotzdem ?

"Doch nun legen Sie bitte erst einmal nachvollziehbar dar, warum ein wildlaufender Generator (ohne Frequenz und Spannungshaltung) mehr bzw. gratis Energie erzeugen soll im Vergleich zu einem auf konstante Spannungs- und Frequenzlage (ggf. mittels Umrichter) synchronisierten?"

Ein synchronisierter Generator kann nicht die Leistung erreichen, die ein Generator OHNE diese Elektronik hat. Die Synchronisierung wird von einer Elektronik gemacht, die nur bis zu einer maximalen Leistung machbar ist bzw. sinnvoll ist.

Das ist doch kein Beweis für ihre These! Jedes System ist für eine maximale Leistung dimensioniert. Ob mit oder ohne Elektronik.

Ein synchronisierter Generator wird bei Erreichen der durch die Elektronik vorgegebenen Grenzleistung absichtlich gebremst. Das wird er auch, wenn die Geschwindigkeit und/oder die Vibration zu groß wird. Die Spitzen der Flügel der großen Windgeneratoren müssen sehr hohe Geschwindigkeiten aushalten. Je größer die Geschwindigkeit, desto größer das Risiko des Berstens. Würde man die Flügel anders bauen, könnte man dieses Risiko senken. Die üblichen Rotore sind Impeller und haben drei Flügel. Man kann aber auch senkrecht stehende gebogene Zylinderflächen bauen. Das wurde/wird unter anderem an der Hochschule in Bremerhaven getestet.

Ein Synchrongenerator kann bis zu seiner Grenzleistung Strom mit konstanter Frequenz in das Netz einspeisen. Bei Überschreitung dieser Grenzleistung wird er (z.B. durch Überhitzung der Wicklungen etc.) beschädigt und schließlich zerstört. Der gleiche Generator würde freilaufend betrieben, ggf. davonlaufen. Dann würde er durch Überschreitung seiner Nenndrehzahl mechanisch zerstört, bevor er überhaupt seine Nennlast erreichte. Es ist somit essentiell, auch einen freilaufenden Generator, der unterschiedlichen Lastbedingungen unterworfen ist, zu regeln – andernfalls kann er nicht ohne Gefahr der Zerstörung betrieben werden.

Mechanische Systeme (Turbinen, Windräder etc.) sind immer für eine maximale Belastung ausgelegt; wird sie überschritten kann dies zu Beschädigungen und Zerstörung führen. Dass bestimmte Konstruktionsprinzipien für einen speziellen Anwendungsfall günstiger sein können, als andere, ist eine Binsenweisheit, steht aber in keinem Zusammenhang mit dem hier aktuell diskutierten Sachverhalt.

Raylauncher

Spannungs- und Frequenzhaltung im Netz

ama, Sonntag, 17.07.2011, 23:10 (vor 4717 Tagen) @ Raylauncher

Jetzt wird es mir zu albern.

Spannungs- und Frequenzhaltung im Netz

Raylauncher @, Sonntag, 17.07.2011, 23:30 (vor 4717 Tagen) @ ama

Schön, dass Sie das einsehen.

Kennwerte und Belastung und der dazu notwendige Aufwand

ama, Montag, 18.07.2011, 15:09 (vor 4717 Tagen) @ Raylauncher

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