Wurde schon, über indirekte Berechnung von Netzfrequenz als Steuerung von Wärmepumpen eingesetzt?
Nach dem kirchhoffische Gesetzt strebt jeder Knoten in Stromnetz ein Gleichgewicht zwischen den Eingehenden und Ausgehende Strom an.
Wenn man jetzt ein regelbaren Widerstand als Verbraucher (Wärmepumpe/E-Wagen) so ansteuert, dass man der 50 Herz liebend regelt. Wirkt es als Dämpfer der Netzfrequenz. Somit kann auch erneuerbare Energien praktisches einregeln.
Würde sowas schon durchgeführt?
4 Antworten
Nach dem kirchhoffische Gesetzt strebt jeder Knoten in Stromnetz ein Gleichgewicht zwischen den Eingehenden und Ausgehende Strom an.
Falsch, das besagt, dass die Summe aller Ströme in einem knoten IMMER 0 ist. Da wird nichts angestrebt, was in einen Knoten rein fließt, das fließt auch gleichzeitig heraus. Andernfalls wäre Strom völlig unkontrollierbar, würde irgendwo verschwinden und schalten ließe sich der Strom auch nicht.
dass man der 50 Herz liebend regelt.
Die 50 Herz werden von den Generatoren im Stromnetz erzeugt. Die müssen im Gleichgewicht zwischen Energiezufuhr durch Drehmoment am Generator und Bremswirkung durch Stromentnahme sein damit die Frequenz gehalten wird. Weicht die mehr als 2 Hz ab, bricht das gesamte Stromnetz zusammen! Ist die frequenz zu niedrig, muss mehr mechanische Energie auf die Generatoren gegeben werden, ist sie zu hoch muss Energie weg genommen werden.
Man kann den Stromkunden nicht vorschreiben wie viel Last die zu nehmen haben. Man kann die nicht zwingen ihre Bude zu überheizen und Geld dafür zu bezahlen.
Was man machen kann ist abschalten und die Stromkunden frieren lassen wenn das Stromnetz außer Kontrolle gerät. Das ist in den USA bereits üblich. Anders geht es nicht. Ein paar Wärmepumpen fernsteuern reicht nicht.
Außerdem verschwendet das so oder so Energie. Gibt es zu viel Grüne Energie, gehen die Kohlekraftwerke in der Leistung runter. Würde man das Netz durch Verschwendung ausregeln würde dann viel mehr Kohle verbrannt als nötig!
Klar reagieren die Kohlekraftwerke nicht schnell und so geht viel grüne Energie im Kühlturm der Kohlekraftwerke verloren, aber Energie zu verschwenden ist nicht die Lösung.
Außerdem wie steuert man das alles?
Wenn man das könnte, könnte man auch einen Strompreis der sich mit Überschuss/Mangel sofort ändert. Dann können sich die Stromkunden Geräte anschaffen die darauf reagieren können. Strom billig, E-Autos laden auf. Strom teuer, E-Autos warten mit dem laden, Waschmaschinen hören auf zu heizen usw. Strom irre teuer, E-Autos verkaufen Strom und machen so Gewinn.
Das würde funktionieren, würde aber nur bei einem Staatlichem Stromnetz eingeführt werden können. Denn mit Gläsernem Stromnetz würden die Stromkonzerne weniger Gewinn machen. Warum sollten die viel Geld ausgeben um dann viel weniger verdienen zu können?
.Bei Erzeuger, wie Balkonkraftwerk, kann man Wechselrichter so bauen , dass unter 49 Hz die Leistung erhöht wird und bei 51 Hz gedrosselt.
Das ist eine sehr nette Idee, aber hier geht es um Megawatts und Gigawatts. Das ist so als wenn man sein Auto anhalten will in dem man die Hand zum Fenster raus streckt und die Luftweibung wird dann das Auto sicher anhalten.
Das bringt nichts, und schon gar nicht nachts!
Ich habe mir vor kurzem ein paar Solarzellen für Notstrom angebracht. Bei perfekten Bedingungen liefern die bis zu 200W und laden eine Batterie. Heute bei dem Mistwetter hatte ich um 12:00 Uhr gerade mal 32W.
Da braucht man schon mehrere Millionen Balkonkraftwerke um da auch nur ansatzweise einen Effekt zu haben.
Und wenn das Netz bereits 1Hz daneben ist, dann hat das Netz massive probleme und alle Kraftwerke Europas kämpfen gerade.
Die Analogie mit dem Auto ist nicht ganz optimal. Ein Auto mit Solardach und Akku kommt näher heran.
So kann mit einem Solardach zwischen 0 und ein maximal Wert von Strom erzeugen, bis der Akku voll ist.
Wenn man jetzt eine z.B. ein dünne Leitung zwischen den Solardach nicht überlassen will, muss man bei viel Sonne das Solardach runder regeln oder den Widerstand von den Akku erhöhen. Oder bei zuwenig Sonne, das Gegenteil machen.
Somit kann man Verbraucher und Erzeuger über eine begrenzte Leitung verbinden.
Zudem kann man die Grenzen von 49 Hz und 51 Hz auch auf 49,8 bis 50,2 setzen.
Das geht nicht darum, das Auto zu laden sondern der Vergleich war "technisch gesehen bewirkt das was, in der Praxis macht das keinen Unterschied!"
Es geht darum sein Auto mit Hand raus halten durch Luftwiderstand an zu halten. Ob die Hand drin ist oder draußen, das Auto rollt/fährt praktisch genau so gut/weit.
Die Netzfrequenz ist im gesamten europäischen Verbundnetz gleich und ziemlich genau 50 Hz. Abweichungen sind in der Regel in der Größenordnung +-180 mHz, auch mal 200mHz. Schwankungen kommen alleine schon durch den Stromhandel zustande. Vor ein paar Jahren hatten wir für viele Monate im Durchschnitt eine zu niedrige Frequenz. Uhren, die mit Netzfrequenz arbeiteten, gingen mehrere Minuten falsch.
Ich kenne mich mit der Materie nicht so gut aus... aber die einzige Erklärung für das Verhalten der Netzfrequenz bei Laständerung sehe ich bei großen Generatoren (Kohlekraftwerken...). Sowohl Solar, als auch Windkraft (da unterschiedliche Drehgeschwindigkeit) müssen z.B. eh elektronisch eine passende Wechselspannung erzeugen. Das entkoppelt aus meiner Sicht auch wieder Energiebilanz und Frequenz - zumindest lokal betrachtet.
Bei Elektrofahrzeugen wurde/wird darüber nachgedacht sie auch als intelligenten Strom-Zwischenspeicher zu nutzen. Angesichts des dadurch verursachten Verschleisses des Akkus und seiner begrenzten Lebensdauer wüsste ich nicht, ob ich da "mitmachen" würde.
https://www.ifam.fraunhofer.de/de/magazin/elektrofahrzeuge-als-quasistationaere-energiespeicher.html
https://www.vattenfall.de/infowelt-energie/bidirektionales-laden
Meine mehr ,den Ladestrom in 1 Ampere Schritte zu unterteilen. So ,dass der Lade Widerstand steigt ,wenn die Netzfrequenz steigt. U.a. auch umgekehrt.
Wenn den Widerstand verzögert nachregelt. Wirkt sich es dämpfend auf die Netzfrequenz aus.
Es ist nicht direktes Bidirektionales laden.
Klar, genau diese Aufgabe übernehmen dann die Fahrzeuge. 1 Ampere interessiert den Netzbetreiber natürlich nicht, aber durch eine Vielzahl an steuerbaren Elektrofahrzeugen entsteht eine nennenswerte steuerbare Last im Kilowatt oder sogar Megawatt-Bereich, die für die Netzfrequenz Regelung genutzt werden kann. Wenn die Netzfrequenz steigt, werden einfach weitere Fahrzeuge, die darauf warten geladen zu werden, aktiviert.
Wenn die Frequenz sinkt, weil plötzlich mehr Strom gebraucht wird, können die Fahrzeuge dann sogar sehr kurzfristig abgeworfen werden oder sogar Strom liefern und überbrücken die Zeit bis andere schnell verfügbare Systeme z.B. Gaskraftwerke hochgefahren sind. Danach kann der Strom wieder in die Fahrzeuge "zurückgetankt" werden.
Zudem kann über den Widerstand der Trassen Leitung die Netzfrequenz minimale Unterschiede aufweisen. Wenn jetzt die Regionale Abweichungen integriert. Erhält man unterschiedliche Verläufe der Netzfrequenzverläufe. Damit lassen sich E-wagen nach den umgebenden Stromerzeuger und Verbraucher nach Ort und Zeit abstimmen.
Somit ist es im Grunde ein indirekt Redispatching-Maßnahmen.
U.a. braucht man nicht mehr das ganze Fahrzeug abzuwerfen, sondern immer nur ein Teil der Last der Fahrzeuge. Dadurch ist auch eine unterteilung von Ladestrom bedarf möglich. Somit ist jedes angeschlosses Fahrzeug auf sein Akku stand mit dem Verbrauch und Erzeuger im Stromnetz synchronisiert.
Zudem lässt sich es auch auf Balkonsolar Anlagen anwenden.
Jeder Verbraucher zieht "Strom" aus dem Netz und senkt damit dessen Frequenz minimal.
Generatoren speisen "Strom" ins Netz ein und heben dessen Frequenz minimal an.
Das ist der grundlegende Gedanke beim Auslegen eines Stromnetzes.
Ich bin mir nicht sicher, was genau du dir jetzt überlegt hast, aber möglicher Weise beantwortet das ja deine Frage.
So ist es. Mein Gedanke ist das Konzept des gedämpfte Federpendel auf die Netzfrequenz und Erzeuger / Verbraucher zu übertragen.
Unteranderem ,wenn die Verbrauch und Erzeuger immer um 50 Herz gedämpft werden und der Strom fließt immer den geringsten Widerstand, so tendiert das System ein Gleichgewicht im Nitritstromnetz zu erzeugen.
Die Fragen ist mehr ,ob jemand vor mir diese Überlegung hatte.
Nein, deine Idee hatte noch niemand aus der Fachwelt, da sie von Halbwissen her ausgeht. Strom nimmt nicht (nur) den Weg des geringsten Widerstandes und das Stromnetz ist nicht mit einem Federpendel zu vergleichen.
1. Wenn ein System im Gleichgewicht ist, ist die Enthapie des Systems null. Wir meinen das gleiche.
2. Ich habe das Model deines Federpendel auf das Model der Netzfrequenz mit Erzeuger und Verbraucher gelegt. Die Auslenkung der Masse, ist die Abweichung von der gemessen Netzfrequenz zu 50Herz. Schwingen die Maße nach oben, wird der Widerstand des Verbrauchers linear erhöht und darunder gesenkt. Durch Anpassung der Grenzwerte kann man das System weiter Optimieren werden .Bei Erzeuger, wie Balkonkraftwerk, kann man Wechselrichter so bauen , dass unter 49 Hz die Leistung erhöht wird und bei 51 Hz gedrosselt.
Zudem kann man natürlich auch den aktuellen Strom Preis und erneuerbare Energie Anteil hinzufügen.
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