Der Energiewende-Thread

Abahatschi schrieb:Warum so teuer? Man kriegt den kWp deutlich billiger.

Ich schätze mal da sind schon alleine 2 Mio. Euro für die Trafostation und nochmal so viel für die Einspeisung dabei. 12,8 MW schließt man nicht mehr einfach ans Orts- oder Werksnetz an (bzw. wird es wahrscheinlich auch im Werksnetz zu tiefergreifenden Umbauten gekommen sein müssen). Die Module zu kaufen und auf die Dächer zu klatschen ist das einfachste.

@Bettman
@kuno7
Finde ich trotzdem teuer, Sachen wie Trafo, Inverter, Anschlüsse fallen bei kleineren Anlagen höher zu Buche pro kWp.
Wenn ich von ca. 500-600€/pro kWp ausgehen, dann hat Trafo & Co. 5-6 Mio gekostet? Nee, für mich nicht plausibel.

@Abahatschi
Und was wäre wenn die Installationsfläche selbst gekauft werden musste?

Davon abgesehen werden hier 1.700 Euro pro kW Peak gerechnet.

Die Preise sind also durchaus nicht immer so niedrig.

Quelle:

https://www.enpal.de/photovoltaik/kosten-pro-kwp

Forester schrieb:Und was wäre wenn die Installationsfläche selbst gekauft werden musste?

Aus dem Link der Meldung, die Fläche geht nicht im Kaufpreis ein:

Den erzeugten Strom möchte der Betreiber des Seehafenterminals, die Unternehmensgruppe J. Müller, größtenteils selbst nutzen.

Quelle: https://www.ndr.de/nachrichten/niedersachsen/oldenburg_ostfriesland/Photovoltaik-Niedersachsens-groesste-Dach-Anlage-geht-in-Betrieb,solardach112.html

Forester schrieb:Davon abgesehen werden hier 1.700 Euro pro kW Peak gerechnet.

Dann ist es Abzocke, bei Preisen über 1000€/kWp inkl. Inverter & ohne Akku sollte man nach Alternativen suchen.
Gefallen Dir 344€/kWp?
https://solarspeicher24.de/a/growatt-8kwp-pv-anlage-ohne-speicher-mit-growatt-mod-8000tl3-xh/9890858/?affiliateCode=idealode&etcc_med=Preisvergleiche&etcc_par=idealo_de

@Abahatschi
Das die Anlagen aktuell zu nahezu unglaublich günstigen Preisen über den Tisch gehen, bzw. bestellbar sind, steht außer Frage und zum Beispiel 415 Watt Peak Module für rund 50 Euro tatsächlich unglaublich günstig sind, wenn man eine ganze Palette bestellt ist dem geneigten Leser vermutlich auch nicht entgangen.

Bei dem von mir verlinkten Großprojekt wissen wir aber zum Beispiel auch nicht, wann die Planung mit welchen Preisen begonnen hat und die Komponenten bestellt wurden.

Es kann aber - wie im privaten Bereich auch - sein, dass Anlagen zu überteuerten oder zumindest höheren Preisen bestellt und geliefert werden.

Wie im echten Leben auch, wird man nie dazu kommen, dass alles zum günstigsten Preis gekauft wird.

Eventuell ist es hier eine Mischung aus beidem und die Wahrheit liegt in der Mitte.

Bestellung schon ein Jahr alt und nicht den günstigsten Anbieter gewählt.

So what?

Abahatschi schrieb:Gefallen Dir 344€/kWp?

Würde mir gefallen, aber da fehlt noch in bisschen was. Wenn du unter dem Angebot etwas runter scrollst, findest bei "passendes Zubehör" findest du die entsprechende Unterkonstruktion für eine 8kWp Anlage für zusätzlich 2081,91€ und dann sind wir schon bei 605€/kWp.

Da fehlt dann aber noch die Montage von UK, Paneelen und WR plus Anschluss und ggf. Umbau des Zählerschranks nach aktuellen TAB des Netzbetreibers, eine Rüstung wird man auch noch brauchen.
Ob man das bei den aktuellen Marktpreisen der entsprechenden Fachfirmen insgesamt für unter 1000€/kWp hinbekommt, wäre zumindest mal fraglich.

kuno

Abahatschi schrieb:Wenn ich von ca. 500-600€/pro kWp ausgehen, dann hat Trafo & Co. 5-6 Mio gekostet? Nee, für mich nicht plausibel.

Die Kosten sind durchaus realistisch und treten in Projekten, in denen Stromerzeuger mit ähnlichen elektrischen Leistungen errichtet werden, in dieser Dimension auf. Zwischen einer halben Million (mit der ich nur ein Trafofeld erneuere und das bisschen notwendige Elektroperipherie baue) und mehreren Millionen (weil ich die ganze Netztopologie anpassen muss inkl. meinen Bestand erneuern oder eine Trasse zum nächsten Umspannwerk bauen muss), die das ganze Projekt unrentabel, machen ist quasi alles möglich. Beim Einfamilienhaus (hier sind wir mit unter 135 kW sowieso nur in der Niederspannungsrichtlinie) oder „normalen Dächern“ brauch ich mir über solche Dinge in der Regel keine Gedanken machen.

@Bettman
@kuno7
Danke für eure Hinweis und Erklärungen.

Wenn der Betreiber dadurch seinen Strombezug vom Energieversorger fast auf null bringt, hat er doch vermutlich die Investition schnell wieder raus, oder?

Industriestrom ist zwar billiger, aber eigener Solarstrom noch viel billiger.

Bei einer Investition von 1000€ pro kW Peak könnte ich mir vorstellen, dass sich das nach ein paar Jahren trotzdem rechnet, sonst würde das ja nicht einer nach dem anderen machen.

Bei mir sind jetzt endlich auch die Hotels auf den Geschmack gekommen und pflastern ihre Dächer komplett zu.

Muss wohl an den Preisen liegen, denn Strom haben die mit ihren Großküchen und den Spa Bereichen schon immer reichlich verbraten.

Forester schrieb:Bei einer Investition von 1000€ pro kW Peak könnte ich mir vorstellen, dass sich das nach ein paar Jahren trotzdem rechnet, sonst würde das ja nicht einer nach dem anderen machen.

Also PV ist mittlerweile ein Selbstläufer.

Mal Daumenformel: 1KWp bringt so etwa 1000kwh im Jahr. Sagen wir mal die Elemente werden 20 Jahre betrieben, dann haben wir:

1000€/20 = 50€/1000kwh = 5ct/kwh. Das ist auch mit Industriekundenpreisen sonst nicht zu schlagen. Unternehmen müssen da noch n bisschen anders rechnen als meine Milchmädchenrechnung, weil die dann noch mit Verzinsungen und so jonglieren. Aber PV hat mittlerweile Preise, da kommt nix anderes mehr drunter und die Tendenz ist weiter fallend

Forester schrieb:Wenn der Betreiber dadurch seinen Strombezug vom Energieversorger fast auf null bringt, hat er doch vermutlich die Investition schnell wieder raus, oder?

Naja, fast auf Null ist für die meisten nicht machbar. Es sei denn, man kann wirklich auf die Wiese nebenan ne riesige Freiflächenanlage stellen. Tesla hat große Teile des Hallendachs belegt, und kommt auf 5MW. Klingt toll, aber die Anschlussleistung der Fabrik liegt wohl bei 70MW. Dann klingen 5MW dann doch wieder nicht so toll. Aber was man hat, das hat man und muss es schon nicht kaufen.

Ich hab da mal ne Frage bezüglich Schwungräder bzw. Schwungradspeicher, vielleicht kann hier jemand der sich mit Physik bezüglich Magnetismus gut auskennt weiterhelfen.

Und zwar hab ich mir überlegt, ob man das massive Gewicht von Schwungrädern mit Hilfe von Magnetismus künstlich erleichtern könnte.
Das größte Hindernis von Schwungradspeichern ist ja die Lagerung, da hier durch Reibung Kinetische Energie in Wärme umgewandelt wird. Und je Massiver ein Schwungrad, desto mehr Energie kann es ja Speichern, was aber eben auch die Reibung erhöht und damit die Verluste.

Mein Gedanke war nun ein Ferromagnetisches Schwungrad mit Hilfe von Magneten, die Über dem Schwungrad plaziert werden leichter zu machen. Nehmen wir ein Schwungrad mit einem Gewicht von 100 KG und platzieren einen Starken Magneten in einem bestimmten Abstand über dem Schwungrad so das seine Anziehungskraft auch 100 KG beträgt. Die Lager müssten so keine Last mehr tragen und die Reibung wäre aufs Minimum reduziert.

Da das aber viel zu einfach klingt 😀 gehe ich davon aus das es (wie fast immer) einen Haken gibt. Vermutlich würde das Induzierte Magnetfeld vom Schwungrad sich bei Hoher Drehzahl nicht mehr rechtzeitig abbauen und so mit dem Magnetfeld des Magneten in die Quere kommen, was das Schwungrad wieder bremsen würde, oder?

SagittariusB schrieb:Da das aber viel zu einfach klingt 😀 gehe ich davon aus das es (wie fast immer) einen Haken gibt. Vermutlich würde das Induzierte Magnetfeld vom Schwungrad sich bei Hoher Drehzahl nicht mehr rechtzeitig abbauen und so mit dem Magnetfeld des Magneten in die Quere kommen, was das Schwungrad wieder bremsen würde, oder?

Richtig geraten :)

Du hast dann einen magnetischen Gegenstand, der sich in einem Magnetfeld dreht. Dabei werden in dem magnetischen Gegenstand Wirbelströme induziert, die leider gegen das von außen anliegende Magnetfeld gerichtet sind. Dadurch entsteht ne Bremswirkung die immer stärker wird je schneller das Schwungrad rotiert.

Physik ist ne Bitch, die macht immer das Gegenteil von dem was man will :(

Fun-Fact: die alten Stromzähler mit der drehenden Scheibe funktionieren so (Ferraris-Zähler)

SagittariusB schrieb:Die Lager müssten so keine Last mehr tragen

Lager tragen immer die Last, egal welche Funktionsweise haben.

SagittariusB schrieb:ob man das massive Gewicht von Schwungrädern

Von diesem Konzept ist man schon lange Weg...es sind leichte Schwungräder.

SagittariusB schrieb:Das größte Hindernis von Schwungradspeichern ist ja die Lagerung

Überhaupt nicht, es gibt auch magnetische Lagerung.

Zusammenfassung, moderne kinetische Speicher:
- magnetisch gelagert
- leicht
- sehr hohe Umdrehungszahlen (die geht zum Quadrat in die Energie rein, Masse einfach)
- Unterdruck/Vakuum Gehäuse, da die Umfangsgeschwindigkeit des Schwungrades über Schallgeschwindigkeit ist

Der Energieinhalt des Systems ist linear abhängig von der Trägheit der Schwungmasse und quadratisch von der Drehfrequenz. Daher kann der Energieinhalt über hohe Drehzahlen und Schwungmassen mit großem Trägheitsmoment zielführend erhöht werden. Der Einsatz berührungsfreier Magnetlager und die Evakuierung des Systems ermöglichen hohe Maximaldrehzahlen bei gleichzeitig geringen Verlusten und Verschleißfreiheit. Drehzahlgrenzen resultieren aus der hohen Fliehkraftbelastung sowie der dadurch entstehenden Aufweitung des Rotors. Durch den Einsatz von Schwungmassen aus Faserkunststoff-Verbunden gelingt es die Auslastung der Schwungmasse zu erhöhen und größere Energiemengen in einem System zu speichern.

Quelle: https://www.ims.tu-darmstadt.de/forschung_ims/energie_systeme/kinetische_speicher/index.de.jsp#:~:text=In%20kinetischen%20Energiespeichersystemen%20wird%20elektrische,entscheidenden%20Vorteile%20dieser%20Speichertechnologie%20ist.

alhambra schrieb:Physik ist ne Bitch, die macht immer das Gegenteil von dem was man will :(

Tja leider 😞

Abahatschi schrieb:Das größte Hindernis von Schwungradspeichern ist ja die Lagerung
Überhaupt nicht, es gibt auch magnetische Lagerung.

Ja aber brauchen Magnetlager nicht auch Strom um zu funktionieren? Das würde ja den Wirkungsgrad wieder senken.

Ansonsten kenne ich noch Lager auf Supraleiter- Basis aber die müssten auch wieder aufwendig gekühlt werden.

SagittariusB schrieb:Ja aber brauchen Magnetlager nicht auch Strom um zu funktionieren? Das würde ja den Wirkungsgrad wieder senken.

Ja, brauchen sie und senken durch den Verbrauch den Wirkungsgrad. Die Frage ist:
a) ob nur magnetische Lager diese Geschwindigkeiten zulassen
b) was macht ein konventionelles Lager bei 60.000U/min? wie sieht da der Verlust durch Reibung aus?

Folgende Aufgaben gilt es zu lösen:
- axiale Kraft, Hauptaufgabe Masse in der Schwebe halten, da kann man gerne permanent Magnet mit E Magnet kombinieren
- radiale Kraft, seitlich Führung, da dürfte der Energieaufwand gering sein

Letztendlich zähle ich kinetische Speicher zu "mittelschnellen Speicher", langsamer als Supercaps, schneller als Akkus - die letzten zu denen ich Kontakt hatte, waren in Strassenbahn und UBahn Netzen, wo viele Fahrzeuge gleichzeitig bremsen und beschleunigen, sie wurden eingesetzt um:
a) Energie zu speichern (Bremsenergie auffangen)
b) Netzspannung stabilisieren durch Einspeisen bei großer Entnahme durch gleichzeitiges Beschleunigen

Der Wirkungsgrand war bei ca. 90%, der Verlust von maximaler Geschwindigkeit war ca. 2% Stunde.
Der größte Vorteil war dass dieser Energiespeicher in Wartungsfall komplett "geleert" werden kann, das ist bei Akkus ein Problem, bei manchen Batterietypen/Systeme darf man nicht komplett entladen, dann ist der Startzykls ein Riesenaufwand.

Eine Sache hätte ich noch.

Abahatschi schrieb:Folgende Aufgaben gilt es zu lösen:
- axiale Kraft, Hauptaufgabe Masse in der Schwebe halten, da kann man gerne permanent Magnet mit E Magnet kombinieren
- radiale Kraft, seitlich Führung, da dürfte der Energieaufwand gering sein

Ich hab hier ein kleines Video, keine Sorge dauert auch nicht lange.

Science Project With Magnets | Experiment Science |School Project | JP Experiment #hackerjp

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Wie sieht es hier mit Energieverlusten aus, wenn man jetzt nur für sich die Magnete betrachtet?

Da Ferritmagnete nichtleitend sind, dürften ja auch keine Wirbelströme entstehen und somit auch keine Wärmeverluste stattfinden oder?

SagittariusB schrieb:Wie sieht es hier mit Energieverlusten aus, wenn man jetzt nur für sich die Magnete betrachtet?

Wenn man nur Magneten nimmt, behaupte ich nicht dass es nicht funktionieren würde.
Wenn ich aber das Gesamtsystem betrachte wäre meine technische Sorge dass aufgrund der sehr hohen Drehzahlen sich die Magneten in Staub verwandeln.

Eine allgemeine Aussage: man muss Systeme insgesamt betrachten, es hilft nicht immer nur einen Anteil/Subkomponente zu betrachten und zu sagen, ja wenn man das besser macht, ist dann alles besser.
Alle technischen Geräte sind ein Kompromiss wo die beste Funktion, Wirkungsgrad, Sicherheit und Preis im akzeptablen Bereich liegen.

Hast ja schon recht.
Ich bin wohl kaum der erste der sich über sowas Gedanken gemacht hat.
Ansonsten wäre es sicherlich schon genau so entwickelt worden.

Trotzdem wäre es mal interessant auszuprobieren wie lange so ne Konstruktion durchhalten würde. Vielleicht mache ich dazu ja mal irgendwann einen kleinen Versuch. Einfach so aus Spaß und Neugier.

@SagittariusB

Für welchen Einsatzzweck sollen sich denn Schwungradspeicher überhaupt besonders eignen? Grundsätzlich brauchen wir ja Kurzzeitspeicher, also um den Tag/Nacht Zyklus auszugleichen und Langzeitspeicher, für den saisonalen Ausgleich.
Schwungradspeicher sollten imho nur für die Kurzzeitspeicherung in Frage kommen und da konkurrieren sie mit Akkus, die mittlerweile ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis aufweisen und für die es auch schon große Produktionsanlagen gibt. Dürfte schwer werden sich dagegen durchzusetzen.

mfg
kuno

@kuno7

Wenn Schwungräder es schaffen würden über Wochen einen Großteil ihrer Rotation beizubehalten wären sie als Kurzzeitspeicher den Akkus Preistechnisch sicherlich überlegen. Zumindest in der Nachtspeicherung würde es sich sicherlich lohnen.

Vorteile

- Lange Lebensdauer
- Einfach in der Fertigung und Wartung
- Wenig Umweltkritischen Substanzen und Industrielle Prozesse
- Tiefenentladung möglich
- Zuverlässig und Temperaturunabhängig

Meine Frage anfangs bezog sich auch eher auf die Physikalischen Prozesse hinter der Magnetlagerung so wie sie in meinem Eingangspost und oben im Video zu lesen bzw. sehen sind. Ein Schwungrad ohne Reibung würde ja auf ewig weiterrotieren, deshalb auch meine Frage bezüglich der Magnetischen Verlustreibung die dabei entstehen könnte.

Mich interessieren solche Spielereien selbst wenn es sich am ende als Mist herausstellt.

Letztendlich ist mein persönlicher Favorit für Zukünftige Speichertechnik sowieso der Organische Redoxflow Akku.

SagittariusB schrieb:Vorteile

- Lange Lebensdauer
- Einfach in der Fertigung und Wartung
- Wenig Umweltkritischen Substanzen und Industrielle Prozesse

Du schreibst ja von einer Technologie, die ja so noch gar nich existiert, weshalb die oben angeführten Punkte imho reine Spekulation sind.
Wenn es mal möglich sein wird, Schwungradspeicher so zu bauen, dass sie mit Akkus im Punkto Preis pro gespeicherter Energiemenge mithalten können, dann weiß heute ja noch keiner, wie sie in den von dir genannten Kriterien abschneiden.

Wenn überhaupt kann man nur von prinzipiellen Vorteilen ausgehen, wie zB.

SagittariusB schrieb:- Tiefenentladung möglich

aber da sehe ich erstmal keinen signifikanten Vorteil. Zumal man beachten sollte, dass Akkus sich ja auch permanent und auch sehr schnell weiter entwickeln.

mfg
kuno