„e-Gas“ – Bau einer Einspeisestation für synthetisches Methan in Werlte
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2013)
Der Automobilhersteller Audi, das Oldenburger Versorgungsunternehmen EWE und Solar Fuel aus Stuttgart werden im Laufe des Jahres 2013 die erste Pilotanlage für die industrielle Erzeugung und Nutzung von synthetischem Methan in Betrieb nehmen. Mit der Ausführung wesentlicher Komponenten hat der Oldenburger Netzbetreiber den Anlagenbauer Bohlen & Doyen beauftragt.
Wasserstoff als Energiespeicher
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2013)
Um Wasserstoff im Alltag zu erforschen, wird sein Einsatz in unterschiedlichen Szenarien in Demo-Anlagen erprobt und optimiert. Derzeit reicht der überschüssige Strom, z. B. aus Windkraftanlagen, noch nicht aus, um die hohen Investitionskosten für Elektrolyseure zu refinanzieren. Unter welchen Bedingungen bestehen für die Verwendung von Wasserstoff wirtschaftliche Potenziale?
Potenzialstudie für Pumpspeicherkraftwerke in Baden-Württemberg
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (3/2013)
Damit Strom aus erneuerbaren Energien und dabei zunehmend aus fluktuierenden Erzeugungsarten, wie Wind oder Sonne, den bislang zumeist in Kern- oder Kohlekraftwerken erzeugten Strom zu einem Großteil ablösen kann, muss dieser in Zeiten geringer Nachfrage gespeichert werden. In Zeiten hoher Nachfrage kann der gespeicherte Strom wieder zielgerichtet abgegeben werden. Dies kann weltweit bislang nur eine Technik wirtschaftlich und großtechnisch meistern: Pumpspeicherkraftwerke. Sie wirken im Stromnetz wie große Batterien und können zur Sicherung der Netzstabilität eingesetzt werden.
Erlöspotenziale von „Power to Gas“ am Markt für negative Sekundärregelleistung
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (3/2013)
Die hier gezeigten Beispielrechnungen illustrieren exemplarisch die hohe Relevanz der Erlöse für die Bereitstellung von Regelleistung und -energie für die Wirtschaftlichkeit von P2G (Power to Gas). Für eine fundierte Bewertung der Erlöspotenziale einer P2G-Anlage am Regelleistungsmarkt sind anlagenspezifische und detaillierte Modellierungen notwendig. enervis verfügt hierzu über am Markt erprobte Modelle, die unter anderem den Regelenergiemarkt auf Basis von Marktszenarien modellieren können.
Wasserstoff – mehr als nur eine mobile Anwendung
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (3/2013)
Die Sicherstellung einer zuverlässigen, wirtschaftlichen und umweltverträglichen Energieversorgung ist eine der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Mit dem Energiekonzept formuliert die Bundesregierung Leitlinien für eine solche Energieversorgung und beschreibt erstmalig den Weg in das Zeitalter der erneuerbaren Energien. Es geht um die Entwicklung und Umsetzung einer langfristigen, bis 2050 reichenden Gesamtstrategie.
Fragen zur Power to Gas Technologie
© Oldenbourg Industrieverlag (2/2013)
Deutschlands künftige Energielandschaft wird u.a. durch den wachsenden Anteil volatil einspeisenden erneuerbaren Energieerzeuger geprägt sein. Diese müssen ohne Gefährdung der Systemstabilität in die bestehende Infrastruktur integriert werden. Hierfür sind u.a. intelligente Netze und neue Speichermöglichkeiten erforderlich.
Mehr als nur Langzeitspeicher – Perspektiven und Kosten der Windgas-Technologie
© Oldenbourg Industrieverlag (2/2013)
Für die Speicherung von überschüssigem erneuerbaren Strom über Wochen oder Monate kommt einzig Windgas in Frage. Windgas in Form von Wasserstoff wird im Gasnetz gespeichert, das eine riesige Kapazität bietet. Je größer der Anteil der fluktuierenden Erneuerbaren Energien an der Stromproduktion wird, desto dringender werden solche Langzeitspeicher gebraucht – auch um das Stromnetz zu stabilisieren. Solche Systemdienstleistungen können künftig durch erneuerbare Technologien erbracht werden und damit die heutigen fossilen Großkraftwerke ersetzen.
Ein Beitrag zur Druckstoßberechnung von Pumpspeicheranlagen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2013)
Der Betrieb von Pumpspeicheranlagen führt zwangsweise zu hochgradig instationären Strömungsvorgängen im Triebwasserweg einer Hochdruckwasserkraftanlage. Das Verlangen nach einem flexiblen Kraftwerksbetrieb mit möglichst kurzen Schaltzeiten von z. B. Pump- in Turbinenbetrieb setzt eine zuverlässige Vorausberechnung des transienten Strömungsverhaltens voraus. Mit Hilfe numerischer Simulationsmethoden können die dabei auftretenden Druckstöße und Massenschwingungen berechnet werden, um in weiterer Folge optimiert zu werden. Dazu müssen die relevanten Anlagenkomponenten, wie Wasserschloss, hydraulische Maschine oder Absperrorgane, möglichst genau modelliert werden. Da in kommerziell verfügbarer Druckstoßberechnungssoftware diese Komponenten nicht oder eventuell nur mangelhaft vorhanden sind, müssen geeignete Simulationsmodelle selbst entwickelt werden, um das transiente Verhalten von Pumpspeicheranlagen berechnen zu können. In diesem Beitrag wird die Vorgehensweise bei der Entwicklung von Simulationsmodellen am Beispiel einer Pumpturbine geschildert. Mittels geeigneter Vergleichsrechnungen werden die Berechnungsergebnisse mit dem Software-Paket Flowmaster inklusive eigener, bereits zuvor validierter Adaptionen verifiziert.
Alternatives Pumpspeicherkonzept in Form eines Unterflur-Lageenergiespeichers mit Sekundärspeicher
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2013)
Als Alternative zu klassischen Pumpspeicherbauweisen wurde ein Speicherkonzept fortentwickelt, bei dem aus monolithischem Felsgestein ein zylindrischer Fels ausgesägt wird. Unter diesen Zylinder wird Wasser gepumpt, während eine radiale Hochdruckdichtung den Zylinder abdichtet. Der durch den Druck emporsteigende Felszylinder wird teilweise abgetragen und zu einem umlaufenden Erddamm aufgeschichtet. Der so geschaffene See bildet zusammen mit dem Speicher unterhalb des Zylinders einen Pumpspeicher mit hoher Energiedichte. Ein konstanter Wasserpegel des Speichersees ermöglicht die Nutzung als Naherholungsgewässer mit einer hervorragenden Umweltakzeptanz und freier Standortwahl.
Hybride Modelluntersuchungen zum Ein- und Auslaufbauwerk im Unterbecken des Pumpspeicherwerks Atdorf
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2013)
Die Schluchseewerk AG plant den Bau des größten Pumpspeicherwerks (PSW) in Deutschland. Am Institut für Wasser und Gewässerentwicklung in Karlsruhe wurden hybride wasserbauliche Untersuchungen zur Optimierung des Ein- und Auslaufbauwerks im Unterbecken durchgeführt. Dabei wurden umfangreiche Vergleiche zwischen dem numerischen und dem physikalischen Modell angestellt sowie die Modellübertragbarkeit vom Modellmaßstab in den Naturmaßstab untersucht. Als Ergebnis konnte ein Bauwerksentwurf gestaltet werden, der sowohl über geringe Abmessungen als auch über gute Strömungseigenschaften verfügt.
