Netzdienlicher BHKW-Betrieb: Selbstregelung vs. Fernsteuerung

  • es wäre also technisch wenig Aufwändig einen Heizstab gleichgroß der elt. Nennleistung im BHKW-Gehäuse zu integrieren.

    ...

    Bauseits/Kundenseitig wären keinerlei Mehraufwände nötig.

    Na ja, wenn man keinen Heizstab hat, muss man ihn für ca. 100-300 EUR (je nach Leistung und Qualität) anschaffen, und der Einbau erfordert bestimmt auch noch mal 1-2 Heizungsbauer-Stunden. Wenn man das flächendeckend einführen wollte (und nur dann hat es einen Zweck), bräuchte es daher eine Förderung: Zumal es für den Betreiber nicht gerade prickelnd ist, wenn ihm der NB sein BHKW runterregelt oder abstellt, und er dann zur "Belohnung" auch noch – statt zur Wärmeversorgung Erdgas für 5 ct/kWh einzusetzen – Strom für 25-30 ct/kWh (einschließlich aller Steuern, Umlagen und Abgaben) zwangsweise zukaufen und in seinem Heizstab verbrennen soll.


    Ich würde deshalb Deine Idee gerne weiter führen. Wenn es darum geht, billige und kurzfristig verfügbare negative Leistungsreserven zu schaffen, sollte man nicht kleckern sondern klotzen und in jeden Wärmespeicher ab (sagen wir) 300 Litern einen ansteuerbaren Heizstab mit maximal sechs kW Leistung (entspricht bei 380V Drehstrom ca. 16 A, was jede Haushalts-Anlage schafft) einbauen. Nimmt man nur die 2,3 Millionen Solarthermie-Anlagen in Deutschland, kämen auf diese Weise fast 14 GW negative Leistungsreserve zustande, die (außer im Hochsommer, wo die ST-Speicher meist voll sind) binnen Sekunden in beliebigen Stufen abrufbar und in jedem Verteilnetz breit gestreut verfügbar wäre: Allerdings mehr in Süd- als in Norddeutschland. Da es hauptsächlich um Windstrom geht, wäre deshalb in der Praxis vielleicht nur die Hälfte davon nutzbar, aber das ist ja auch schon was.


    Das ganze funktioniert natürlich nur, wenn alle diese Haushalte mit Smart Metern ausgestattet sind. Und jetzt komme ich zur Förderung: Die Heizstäbe müsste jeder Betreiber selbst bezahlen (viele haben ja eh schon einen installiert, für Spitzenbedarf und Notfälle). Aber ab dem Moment, wo (und so lange wie) der Heizstab vom NB abgerufen wird, müsste der Smart Meter die Verbrauchszählung vollständig stoppen, d.h. in dieser Zeit bekäme der Kunde seinen gesamten Strom (nicht nur den im Heizstab) kostenlos und frei von allen Steuern, Umlagen und Abgaben. Das wäre nicht nur fair, sondern m.E. auch ein ausreichendes Incentive, um sich an dem System zu beteiligen.

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie 14 qm Flachkollektoren seit 2004 (Vorgänger 8 qm 1979-2003)

  • Hallo Sailor,


    ohne Frage könnte man das machen, aber das wäre eine zentral Ferngesteuerte Variante mit bauseitigem Aufwand und daher genau das Gegenteil von selbst Regelnd ohne bauseitige Eingriffe. Es führen eben viele Wege nach Rom.

  • Bei 1-2KW reicht hartes Ein/Aus da die Wirkung aufs Netz nicht Messbar sind, je größer die BHKW Leistung desto größer darf der Regelbereich sein.

    Wenn aber viele BHKWs gleichzeitig der selben Logik folgen kommt (vielleicht auch erst in einigen Jahren) dennoch einiges zusammen. 50.000 Einfamilienhäuser kämen dann auch schon auf 100 MW.

    Damit könnte ganz einfach ein Standard für netzdienliche BHKW im Regelbereich -100 bis +100% elt.Nennleistung aus dem Ärmel geschüttelt werden und Bauseits/Kundenseitig wären keinerlei Mehraufwände nötig.

    Da sollte man dann aber auch aufpassen, nicht das bei allein Heizstäben die ja in Summe wieder einiges an Leistung haben können gleichzeitig ein STB auslöst, vor allem wenn es um PV Strom geht kann das mangels Zeitgleichheit mit der Heizperiode schnell mal passieren.

    Strom für 25-30 ct/kWh (einschließlich aller Steuern, Umlagen und Abgaben) zwangsweise zukaufen und in seinem Heizstab verbrennen soll.

    Das ist klar, solche Regelungen sollen ja nur greifen wenn der Strompreis 0 oder Negativ ist, da liegt ja der Vorteil der Smartmeter, z. B. Frequenzabhängige Tarife...

  • Wenn aber viele BHKWs gleichzeitig der selben . . .

    Da sollte man dann aber auch aufpassen, nicht das bei allein Heizstäben . . .

    Was auch immer ausgelöst wird, darf nicht an einer harten Grenze passiren. Deshalb muss diese Grenze von einem mehr oder weniger zufälligen Wert beim Einzelnen abhängig sein (z.B. Füllgrad des Wärmepuffers) . Man kann die Frequenz ja auf Promille genau messen und ein Heizstab muss auch nicht hart geschaltet werden, der kann mit einem elektronik-Relais auf Halbwellenbasis beliebig fein geregelt weredn.

    Lesen gefährdet die Dummheit! Denken gefährdet Vorurteile!
    Der geistige Horizont mancher Menschen hat einen Radius von NULL. Das nennen sie dann Standpunkt.

  • Das ist klar, solche Regelungen sollen ja nur greifen wenn der Strompreis 0 oder Negativ ist

    Nehmen wir an, der Strompreis (Strombörse) ist Null, und die Netzbetreiber würden zugunsten des Netz-stabilisierenden Heizstabes – bzw. dessen Betreiber – fairerweise auch auf Netzentgelte verzichten.


    Dann zahlt der Heizstab-Betreiber auf seinen "kostenlosen" Strom immer noch:

    • EEG-Umlage 6,76 ct/kWh
    • Stromsteuer 2,05 ct/kWh
    • Konzessionsabgabe 1,69 ct/kWh
    • Offshore-Netzumlage 0,42 ct/kWh
    • §19-NEV-Umlage (was immer das ist) 0,36 ct/kWh
    • KWKG-Umlage 0,21 ct/kWh

    ... macht zusammen 11,49 ct/kWh. Und weil es der Logik unseres Systems innewohnt, Steuern und Abgaben zu besteuern, kommen weitere 2,18 ct/kWh Umsatzsteuer hinzu, so dass der Verbraucher für seinen "kostenlosen" Heizstab-Strom unterm Strich 13,67 ct/kWh zahlen müsste. Das ist etwas mehr als das Dreifache von dem, was ich derzeit – einschließlich aller Steuern und Abgaben – für Erdgas zahle.


    Wollte man also ein solches System einführen, so müssten entweder für die Dauer der Heizstab-Aktivierung alle Steuern und Abgaben entfallen (d.h. mühselig herausgerechnet werden), oder – wahrscheinlich einfacher – der Stromverbrauch in dieser Zeit wird einfach nicht gezählt.

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie 14 qm Flachkollektoren seit 2004 (Vorgänger 8 qm 1979-2003)

  • . . . . der Stromverbrauch in dieser Zeit wird einfach nicht gezählt.

    Wenn wir die Logik weiterspinnen und das nur an der NF festmachen wollen, dann bräuchte man also ein Smartmeter, das den Zählvorgang abschaltet, oder auf ein weiteres Konto bucht.


    Vielleicht kann Gunnar ja mal wieder was dazu sagen, ob die NF als alleinige Informationsquelle für Steuerungszwecke taugen würde?

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  • Ja alle Umlagen und Steuern müssten auch entfallen. Ob ein nicht Zählen, oder nicht berechnen einfacher ist weiß ich nicht, im grunde genügt es ja die kWh die mit positivem Strompreis vom NB in Rechnung gestellt werden zu besteuern, also diese Zahl zu übernehmen...

  • Könnte das mit der Steuerung durch die Frequenz nicht zu regionalen Problemen führen?


    Wenn das Stromangebot nicht netzweit, sonder regional unterschiedlich ist, können aber trotzdem nur alle BHWKs auf die eine Frequenz "hören".

    Es gibt ja nur eine europäische Frequenz, wenn nun aber an einem sehr windigen Winterabend die Frequenz aufgrund der Produktion an der Nordsee steigt ist es zwar sinnvoll dass die BHKWs in Hamburg last abwerfen. Aber vielleicht nicht in Bayern, wo es gerade mehr Strom benötigt werden würde. Das Modell würde doch einen vollständigen und idealen Netzausbau voraussetzen?


    Grundsätzlich finde ich eine Netzstabilisierung durch BHKWs würde viel zu Versorgungssicherheit beitragen können.

    Sollte man das nicht eher durch variable Stromtarife in den Regelzonen umsetzen?

    Das ein Energieversorger den Preis zeitlich hoch oder runter setzt und so die Last in seinem Netzabschnitt steuert?

  • Moin,


    ich bin kein Freund von finanziellen Anreizen, schon gar nicht bei solch wichtigen Grundbedürfnissen wie der Versorgungssicherheit mit Strom.

    Alle "fast Blackout" Vorfälle der letzten Jahre sind doch durch rein wirtschaftlich motivierte Fehlentscheidungen hervorgerufen worden. An dieser Stelle muß ganz einfach der Techniker das sagen haben und alles nötige tun damit die Lichter nicht ausgehen.


    mfg

  • > An dieser Stelle muß ganz einfach der Techniker das sagen haben und alles nötige tun damit die Lichter nicht ausgehen.


    Das mit dem variablen Preis ist nur eine Möglichkeit. Man kann den netzdienlichen Betrieb auch anordnen und dann BHKWs an oder ausschalten.

    Wenn das ein kommunales Stadtwerk macht, wird das auch funktionieren.


    Meine Frage geht dahin ob eine Selbstregelung über die Frequenz in großen weiten Netzen mit regional unterschiedlichen Strom Angebotslagen funktionieren kann.

  • Nein,


    wie schon im Ersten Beitrag von Gunnar geschrieben geht das nur mit Spannung + Frequenz.


    Die Frequenz zeigt den Zustand innerhalb der Übertragungsnetze an, wohingegen die Spannung den lokalen/regionalen Zustand spiegelt.

  • Äh - bei ner ganzen Reihe von BHKW ist's recht aufwändig, denen Inselbetrieb beizubringen - und nichts anderes braucht man, wenn man den "großen Energieonkel" auch nur zeitweilig ersetzen will. Alle Asynchronanlagen sind per se dafür nicht geeignet, und Synchronanlagen wollen auch mit entsprechender noch recht teurer Netzelektronik ausgerüstet werden. Das treibt die Kosten ziemlich in die Höhe. Das zweite, 5K Anlagen sind für so manchen Hersteller nen Traum, die irgendwann mal abgesetzt zu haben, gerade wenn die Kisten groß werden. Nur so am Rande.


    Spannung und Frequenz alleine reichen nicht, wenn ein Spannungserzeuger - ich nehme mal nen Umrichter mit internem Taktgenerator - eeetwas zu schnell oder zu langsam läuft kann es zum "Blindstromkrieg" kommen, sprich der Umrichter kann bis in die Leistungsgrenze hinein versuchen seine Vorstellung wo denn jetzt die Flanken des Sinus sind durchzusetzen - was ein stärkerer Stromerzeuger mit Blindleistung in umgekehrter Richtung beantwortet um seine Vorstellung der Phasenlage durchzusetzen. Beide werden belastet, es bleibt aber keine Wirkleistung übrig. Das zweite ist, so ne Leitung hat nen Widerstand, deshalb ist die Netzspannung an abgelegenen Stellen - wo das Kabel vom Trafo dahin halt lang ist - ziemlichen Schwankungen ausgesetzt. Ich hab's schon gesehen, daß die beim Einschalten dicker Verbraucher deshalb unter Minimum fiel und beim Einspeisen auch schonmal über Maximum anstieg.


    Meine Idee wäre, die Frequenz an ne Blindleistung zu koppeln. Beispiel: 50,0 Hz entspricht nem Soll-Cos-Phi 1, 49,8 Hz entspricht nem Soll-Cos-Phi von 0,8 Kapazitiv, 50,2 Hz von 0,8 Induktiv. Wenn jetzt mein Umrichterchen kapazitiven Blindstrom produzieren muß regelt er seine Sollfrequenz passend runter, und damit die Ungenauigkeit seines Taktgebers aus. Ne rotierende Masse sprich Generator ist ja auch träge, hier müssten wir nur aufpassen, daß der Frequenzregler nicht mit der Masse das Schwingen kriegt, auch zieht die Erregung einer Synchronmaschine die Sinuswellen etwas durch die Gegend. Ich hatte mal die Idee, ob man das anhand DCF oder GPS-Uhr synchronisieren kann, da reicht aber ne relativ kurze Kabelstrecke aus, daß es knallt.Trotzdem brauchen wir nen externen Abgleich des Taktgenerators um die dadurch erzeugte Blindleistungsbelastung auf längere Zeiträume gesehen zu reduzieren. Problem daran, wenn so nen Generator belastet wird sinkt erst einmal seine Drehzahl, bis der Motorregler die Drehzahl nachgeregelt hat. Hier bräuchten wir andere Leistungsregler, die die elektrische Last als Stellgröße zum Mindest mit einbeziehen, sonst schwingt's.


    Da ja Kabel auch nen Widerstand sind würde ich die Spannung als Stellgröße örtlichen Strombedarfs heran ziehen. Wenn man nun 230V pro Außenleiter als Soll definieren würde und dann am Gerät einstellen könnte bis zu welcher Überspannung sie drosseln sollen und bis zu welcher Unterspannung sie Gas geben sollen würde sich nen quasi stromloses Netz ergeben in dem Bezug und Einspeisung aus örtlichen Anlagen, unterstützt je nach Bedarf von weiter entfernt liegenden Anlagen die Waage halten - nen echtes Verteilernetz eben. Ich würde die 230V sogar einstellbar machen, dann würde sich nen Zusammenspiel verschiedenster Versorger z. B. mit nem Speicher nur über die Spannung geregelt realisieren lassen.


    Fehlt eigentlich "nur noch", daß alle Erzeuger die FRT-Vorgaben der BDEW erfüllen, und wir hätten die gesamte Stromversorgung umgedreht. Die sehen salopp gesagt vor, daß bei einem Spannungseinbruch soviel Energie noch nachgeschoben wird, daß eine Sicherung sicher auslöst. Braucht man derzeit erst ab 100kW am Trafo, ist bei den Herstellern aber jetzt schon nen Ärgernis, da nur noch zertifizierte Anlagen, obwohl technisch Niederspannungsanlagen werden die auch nach Mittelspannung gewertet, sprich Arbeiten daran nur noch Vollelektriker und so weiter. Und welche Kombi aus PV und Klein-BHKW ist so, wie sie da steht als Gesamtanlage zertifiziert? A propos: Welcher EVU lässt sich freiwillig sein Kraftwerksgeschäft zerstören indem er zuviele Erzeuger neben sich zuläßt? Das gibt noch heiße Kämpfe, fürchte ich...

  • Offen gesagt verstehe ich insgesamt nicht recht, was Du sagen willst. An manchen Stellen sehe ich das auch anders, als Du es darstellst.

    ich nehme mal nen Umrichter mit internem Taktgenerator - eeetwas zu schnell oder zu langsam läuft kann es zum "Blindstromkrieg" kommen,

    Wenn der Umrichter am Netz hängt, hat er sich imho ganz einfach nach dem Netz zu richten und keine eigenen Vorstellungen von Frequenz zu entwickeln.


    Meine Idee wäre, die Frequenz an ne Blindleistung zu koppeln.

    Was soll das bringen? Die Blindleistung verursacht zwar gewisse Verluste, aber das ist hier nicht das Thema.

    Und die kleien Außenstelle kann vielleicht Blindleistung an die Frequenz koppeln, aber nicht umgekehrt. Imho kann man bei einem Netz ohnehin die Frequenz nicht als einzelner vorgeben. Man kann "nur" mehr oder weniger Energie da reinschieben (oder abziehen) .

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    Der geistige Horizont mancher Menschen hat einen Radius von NULL. Das nennen sie dann Standpunkt.