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Energie-Speicher für Europa: PSW mit Ober- und Unterwasserbecken
Wasser-Energie-Speicher
für den Strombedarf der BRD und eines AKW
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Annahme:
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Ein Großteil des Strombedarfes in Mitteleuropa wird durch Windkraftanlagen erzeugt.
Für den Fall eines "Windkraft-Ausfalls" sollen Pumpspeicherkraftwerke z.B. im Gebirge oder in Skandinavien
die Stromversorgung für " X" Tage puffern und die fehlende Windenergie ins Netz einspeisen.
Als Beispiel wird hier die mittlere Leistung der Stromversorgung der BRD angenommen:
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Beispiel Stromverbrauch Deutschland
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Gesamtstromverbrauch BRD
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600.279.570
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MWh/a
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Zusatzinfo:
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Fläche pro Windrad
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(Hges*2)^2
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102.400
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qm
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bei Gesamthöhe von
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160m
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10,2
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ha
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Energie pro WKA 2MW
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4.500
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MWh/a
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Erforderlich Windräder
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133.395
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Stück
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Erforderlich Windnutzfläche
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1.365.970
|
ha
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Hypothese:
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100 % der Leistungsabgabe soll für einen Dauer
"x" als Speicherenergie zwischengespeichert bzw. wieder zurück ins Netz gegeben werden
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ungefähre Größenverhältnisse--->
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69
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AKW´s
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1
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AKW
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Jahresstromenergie BRD / ! AKW
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600.279.570
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MWh/a
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8.760.000
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MWh/a
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daraus berechnete mittlere PSW-Leistung
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68.525
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MW
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1.000
|
MW
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68.525.065
|
kW
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1.000.000
|
kW
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Pumpspeicher
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Gesamtwirkungfaktor
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nü*g
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8,00
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8,00
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Fallhöhe
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(Beispiel)
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H
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300
|
m
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300
|
m
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mittlere Triebwassermenge
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Qges
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28.552
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cbm/s
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416
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cbm/s
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Durchfluß pro Turbine
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QT
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100
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cbm/s
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100
|
cbm/s
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Anzahl der Turbinen
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z
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285,5
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Turbinen
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4,1
|
Turbinen
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Nennleistung einer Turbine
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NT
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240.000
|
kW
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240.000
|
kW
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Kontrolle
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z*nü*g*QT*H =
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Nges
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68.525.065
|
kW
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1.000.000
|
kW
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Volumen: erforderliche Speichergröße für eine gewählte Speicherdauer
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1
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Sekunde
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1
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28.552
|
cbm
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417
|
cbm
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1
|
Minute
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60
|
1.713.127
|
cbm
|
25.000
|
cbm
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1
|
Stunde
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60
|
102.787.598
|
cbm
|
1.500.000
|
cbm
|
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1
|
Tag
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24
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2.466.902.342
|
cbm
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36.000.000
|
cbm
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1
|
Woche
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7
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17.268.316.394
|
cbm
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252.000.000
|
cbm
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Abmessung für den Tagesspeicher ein Becken
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69
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Faktor
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Speichergröße
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2.466.902.342
|
cbm
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36.000.000
|
cbm
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Lamellen-Höhe (m)
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20
|
m
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20
|
m
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Grundfläche
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123.345.117
|
qm
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1.800.000
|
qm
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Breite (m)
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10.000
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m
|
1.000
|
m
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Länge (m)
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12.335
|
m
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1.800
|
m
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Die Randbedingungen für die Turbinendimensionen wurde dem PSW-Goldisthal angepasst, ebenso entspricht die angegebene
Lammellenhöhe der Wasserspiegelschwankung im Speicher.
Während die Speichergröße beim PSW-Goldisthal in der Größenordnung von rd. 20 Mio. cbm liegt, - um die Spitzenbelastungen im Netzt für eine
relativ kurze Dauer auszugleichen ( ca. 8 h) - werden für ENERGIE-Speicher, aufgrund der größeren Leistungs- und Energieaufnahme, erheblich größere Dimensionen erforderlich sein.
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Anhand der oben dargelegten Beispielen kann man die Dimensionen solcher Speicher erkennen.
Zur Pufferung eines
Einspeise-Leistungs-Abfalls in der Größenordnung eines Atomkraftwerks, werden PSW-Dimensonen wie beim PSW-Goldisthal erforderlich.
( Bem.: wahrscheinlich ist es dafür auch gedacht - plötzlicher Netzausfall bei AKW!??)
Info: http://de.wikipedia.org/wiki/Pumpspeicherwerk_Goldisthal
oder bei www.vattenfall.de suchen
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Der Tageswasserspeicher für ein BRD-Strom-PSW mit den oben angegebenen Dimensionen hat eine Breite von 10km und eine Länge
von 12km bei einer nutzbare Lamellenhöhe von 20m und einer gewählten Nutzfallhöhe von 300m.
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Diese Abmessungen lassen sich nun mannigfaltig variieren, je nach Speicherdauer, und Fallhöhe.
Fest steht jedoch schon jetzt: diese Täler und/oder Becken mussen erst noch gefunden und dann nutzbar gemacht werden. Keine leichte Aufgabe!
Darüber hinaus ist das Speicherregime in Zusammenhang mit dem Windleistungsdargebot und dem Windleistungsabfall von entscheidender Bedeutung für die Beckendimensionierung.
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